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标题: 蓝牙PCB天线详细调试步骤 [打印本页]
作者: jack_are    时间: 2023-2-23 09:53
标题: 蓝牙PCB天线详细调试步骤
蓝牙PCB天线详细调试步骤
4 H  f' d" F2 R, |0 f' C% O8 i; Q0 {. R% r# M
射频工程师的日常$ y! p1 c6 y/ h7 Y: ~
/ A) U3 X1 g$ S# V9 A$ _. ^
1. PCB Trace尺寸( V3 \4 G6 o. h4 M
设计天线之前，参考一下供应商参考设计资料绘制天线，制板后回来调试。6 h* a! H  A; m5 A, k4 @; l
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9 D, Y2 `/ y7 x: L: Z

* `* s6 C0 F. \2. 测试前准备
0 x* G' n' u) z首先准备一根可焊接的同轴线，割开天线匹配网络与滤波器连接处，将同轴线内芯连接到匹配网
: V' W8 x; G  y# Z5 W8 Y1 r8 u络的输入端，外屏蔽层焊接在PCB的地上，尽量靠近天线的输入端匹配网络。
( C0 u1 `+ T6 f# w. o( F+ H # |" O( N3 l  k$ [; r1 R
# v: a8 P% Z* V* |7 u

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3. VNA校准与调谐8 x/ E+ H( u9 g' ~; m1 G2 n9 u
VNA通过同轴电缆连接到产品上，可在同轴电缆外套上铁氧体磁环，铁氧体磁环有助于防止射频
. E5 ~8 e3 U+ S- V2 p% Z电流在同轴电缆外面流动(会干扰测量)。对VNA Port1（单端口）使用电子校准件或者机械校准
/ c# O. Q3 q: {# A2 R进行开路、短路、负载校准。校准完毕后，将PCB和VNA连接，使用S11/Smith Chart测量输入
" L. b5 X' i, p8 w; i4 t/ t* @端阻抗（注意调试时去嵌），可借助Smith Chart2.0 阻抗匹配软件调整匹配网络的LC电容电感
5 u! o, a/ l8 h. C的 值 来 调 谐 ， 同 时 也 可 以 切 割 Trace 天 线 的 长 度 ， 直 到 S11 轨 迹 ( 显 示 在 VNA) 在 中 心 频 点2 Q$ p% b' s" T
2441MHz处的史密斯图，此时天线大致调谐完成。
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' y/ j6 k& q1 u2 s* \4 Y4 q) a4. 远场测试0 K8 b/ o$ p/ r3 W! ^% |- N% T
使用VNA网络分析仪Smith Chart进行天线调谐后，还有必要进行微调，结合蓝牙产品的发射功
) {& \1 w5 U$ i4 b9 ?) j, l, ]+ r能，从而使天线性能得到优化并最终定稿。对于性能测试，最好是在半电波暗室中进行，能得到. u8 X8 v* C- T. u
天线全部的指标。但是往往现实不尽如人意，大多数工程师并不从事射频工作，从供应商直接采8 P( h% J5 `3 c# d' i
购蓝牙模组产品进行集成，对于天线更是一无所知。因此，对于硬件工程师，我们可以使用简单
7 E& {  b) x: W8 b& K的测试方法，在室内或室外距离产品2米处使用频谱仪接收功率（X,Y,Z三个方向进行评测），从5 D* w  d* F& A4 H+ [- x4 K" v
频谱上的功率显示来判断天线性能。测试过程中注意避免金属物体，如实验室金属桌、文件柜、
: ?/ Q# ]3 C: w  P灯柱和汽车等。
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作者: CRAZY_argentina    时间: 2023-2-23 10:52
常见的蓝牙天线主要分为偶极天线、PIFA天线和陶瓷天线三种。
作者: 风吹过后    时间: 2023-2-23 13:22
PIFA天线属于单极子天线,它的反射损耗对地板大小比较敏感,同时,其远场辐射不均匀,难以满足手机、蓝牙耳机等终端设备对天线的全向辐射要求;
作者: STGing    时间: 2023-2-23 13:32
陶瓷天线普遍增益较小;偶极天线易于实现较大的增益和较小的反射损耗,但其电长度一般都是波长的1/2。计算工作在2. 45 GHz的蓝牙天线需有约60mm长。
作者: zhi_hui_zhou    时间: 2023-2-23 13:48
广泛应用于移动电话、便携式电脑等设备中,普遍接受它的工作频段为2. 4 GHz—2. 484 GHz。
作者: cailiu    时间: 2023-2-24 11:38
常见的蓝牙天线主要分为偶极天线、PIFA天线和陶瓷天线三种。



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