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电子发烧友网>电子资料下载>电子资料>如何实现天线的调试匹配

如何实现天线的调试匹配

2020-11-10 | pdf | 0.97 MB | 次下载 | 1积分

资料介绍

  通常对某个频点上的阻抗匹配可利用SMITH圆图工具进行,两个器件肯定能搞定,即通过串+并联电感或电容即可实现由圆图上任一点到另一点的阻抗匹配,但这是单频的。而手机天线是双频的,对其中一个频点匹配,必然会对另一个频点造成影响,因此阻抗匹配只能是在两个频段上折衷。在某一个频点匹配很容易,但是双频以上就复杂点了。因为在900M完全匹配了,那么1800处就不会达到匹配,要算一个适合的匹配电路。最好用仿真软件或一个点匹配好了,在网络分析仪上 的S11参数下调整,因为双频的匹配点肯定离此处不会太远,只有两个元件匹配是唯一的,但是pi 型网络匹配,就有无数个解了。这时候需要仿真来挑,最好使用经验。仿真工具在实际过程中几乎没什么用处。因为仿真工具是不知道你元件的模型的。你必须要输入实际元件的模型,也就是说各种分布参数,你的结果才可能与实际相符。一个实际电感器并不是简单用电感量能衡量的,应该是一个等效网络来interwetten与威廉的赔率体系 。本人通常只会用仿真工具做一些理论的研究。实际设计中,要充分明白Smith圆图的原理,然后用网络分析仪的圆图工具多调试。懂原理让你定性地知道要用什么件,多调是要让你熟悉你所用的元件会在实际的圆图上怎么移动。(由于分布参数及元件的频率响应特性的不同,实际件在圆图上的移动和你理论计算的移动会不同的)。双频的匹配的确是一个折衷的过程。你加一个件一定是有目的性的。以GSM、DCS双频来说,你如果想调GSM而又不太想改变DCS,你就应该选择串连电容、并联电感的方式。同样如果想调DCS,你应该选择串电感、并电容。理论上需要2各件调一个频点,所以实际的手机或者移动终端通常按如下规律安排匹配电路:对于简单一些的,天线空间比较大,反射本来就较小的,采用Pai型(2并一串),如常规直板手机、常规翻盖机;稍微复杂些的采用双L型(2串2并):对于更复杂的,采用L+Pai型(2串3并),比如用拉杆天线的手机。记住,匹配电路虽然能降低反射,但同时会引入损耗。有些情况,虽然驻波比好了,但天线系统的效率反而会降低。所以匹配电路的设计是有些忌讳的;比如在GSM、DCS手机中匹配电路中,串联电感一般不大于5.6nH。还有,当天线的反射本身比较大,带宽不够,在smith图上看到各频带边界点离圆心的半径很大,一般加匹配是不能改善辐射的。天线的反射指标(VSWR,return loss)在设计过程中一般只要作为参考。关键参数是传输性参数(如效率,增益等)。有人一味强调return loss,一张口要-10dB,驻波比要小于1.5,其实没有意义。我碰到这种人,我就开玩笑说,你只要反射指标好,我给你接一个50欧姆的匹配电阻好了,那样驻波小于1.1啊,至于你手机能不能工作我就不管了! SWR驻波比仅仅说明端口的匹配程度,即阻抗匹配程度。匹配好,SWR小,天线输入端口处反射回去的功率小。匹配不好,反射回去的功率就大。至于进入天线的那部分功率是不是辐射了,你根本不清楚。天线的效率是辐射到空间的总功率与输入端口处的总功率之比。所以SWR好了,无法判断天线效率一定就高(拿一个50ohm的匹配电阻接上,SWR很好的,但有辐射吗?)。但是SWR不好了,反射的功率大,可以肯定天线的效率一定不会高。SWR好是天线效率好的必要条件而非充分条件。SWR好并且辐射效率(radiation efficiency)高是天线效率高的充分必要条件。当SWR为理想值(1)时,端口理想匹配,此时天线效率就等于辐射效率。

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