天線已成為消費類電子設(shè)備的重要組件，在小型便攜的低功耗設(shè)備中也是如此。因此，天線需要確保體積小巧、節(jié)能高效。

連接到 R&S?FPC1500 和天線電纜的匹配網(wǎng)絡(luò)

您的任務(wù)

天線匹配是所有發(fā)射射頻系統(tǒng)的一個重要因素，以便實現(xiàn)一流覆蓋和低功耗。但是，天線的外形尺寸是一個棘手問題。常用于 IoT 應(yīng)用的小型天線由于尺寸受到限制，需要權(quán)衡性能。小型天線的低效率特性通常包含在鏈路預(yù)算計算中，并且會通過提高發(fā)射功率加以解決，但這會損害電池壽命等系統(tǒng)性能。因此，適宜的天線匹配非常重要，因為匹配良好的天線可以盡量提高其作為輸入端接收的功率的輻射效率。

羅德與施瓦茨解決方案

為了補償電纜和連接器的影響，需要在測量平面(即耦合網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)分析儀電纜之間的接口)進(jìn)行校準(zhǔn)。手動校準(zhǔn)需要手動切換開路器-短路器-負(fù)載標(biāo)準(zhǔn)件，既容易出錯又耗時。R&S?ZN-Z103 校準(zhǔn)單元可自動切換標(biāo)準(zhǔn)件。這有助于減少連接錯誤，并將校準(zhǔn)時間縮短到幾秒。天線的匹配步驟包括：

校準(zhǔn)

測量

調(diào)整

USB端口處檢測到的 R&S?ZN-Z103 校準(zhǔn)單元

校準(zhǔn)

首先設(shè)置測量條件，包括所需頻率范圍、分辨率帶寬和測量點數(shù)量。然后，將 R&S?ZN-Z103 連接到 R&S?FPC1500 的 USB 端口。儀器會自動識別校準(zhǔn)單元。接著，將同軸電纜的兩端分別連接到 R&S?FPC1500 的輸出端口和校準(zhǔn)單元。依次按下“Calibrate”(校準(zhǔn))、“Full 1-port”(全單端口)。儀器現(xiàn)已完成校準(zhǔn)。

使用多個標(biāo)記記錄 R + jX 阻抗值

測量

天線附近的物體(如外殼、實驗室設(shè)備、電纜或測量設(shè)備)會改變天線輻射方向圖及其輸入阻抗。因此，需要盡可能將天線放置在與其期望操作區(qū)域相似的環(huán)境中。

史密斯圓圖是直觀顯示匹配狀態(tài)的簡單方法，可通過 R&S?FPC-K42 矢量反射測量選件獲得。記錄標(biāo)記的 R + jX 阻抗值。適宜在中頻或使用多個標(biāo)記在多個頻率中記錄此值。

調(diào)整

許多模擬器均可用于計算所需的匹配網(wǎng)絡(luò)。計算完成后，可以構(gòu)建相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)并連接到天線。重新測量連接匹配網(wǎng)絡(luò)的天線以檢查天線集成狀況，以便驗證匹配質(zhì)量。

您可能需要稍加調(diào)整。您可以輕松了解更改事宜，只需使用隨儀器附送的免費電腦軟件 R&S?InstrumentView 進(jìn)行記錄和對比即可。

總結(jié)

IoT 和低功耗設(shè)備的天線匹配涉及合理平衡外形尺寸、功耗和信號覆蓋。R&S?FPC1500 測量天線反射性能，有助于調(diào)整設(shè)計以實現(xiàn)適宜的天線匹配，進(jìn)而在電池壽命和信號覆蓋或接收方面提供一流的用戶體驗。