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蓝牙PCB天线详细调试步骤) b& {7 ~, ]& `% s8 O/ s
. n4 v3 t$ j/ [4 I B; k. n" Z射频工程师的日常
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2 T6 X( I/ z. v* O" Y' r1. PCB Trace尺寸* i: D% ^5 v3 z+ h" p
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 v4 s6 _$ H4 y/ s
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: D2 v- O! f7 }7 S# P! B# a1 z3 }4 i2 |( H& Q- A
2. 测试前准备
( Y. [, S- i4 F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 ~! Z/ D& h, W: M! B" Z
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。0 E- L/ [) ^9 R" j: @: w L
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3. VNA校准与调谐
$ C1 y/ y% n5 R) Z9 X+ O: VVNA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& x) U" N+ Y* }. n; N, C
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
) q1 l2 v) B/ Q+ J! i$ i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
, l2 M5 Q) ~5 k( ?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
& m6 t( o B Z1 P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
& Z# l6 D; u1 y5 P* m8 m7 S2441MHz处的史密斯图，此时天线大致调谐完成。5 O# ?+ S5 Y: X; j) W8 }
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/ M1 A3 \8 t& T3 W1 G" g& e( g5 _; f6 F* d9 V3 P
4. 远场测试
9 E2 b+ ?1 e2 r, N$ `4 \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 V- J8 Z; M) e' X8 f; J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2 v+ ~* x( }' S/ i
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
+ H; g- m* v! I( w/ Y! {# n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/ a B- P1 C- v: }, m3 U2 S( l
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
6 p! j" d s; \6 F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、' ~' h8 O; Q* r. F. m) R8 J. g
灯柱和汽车等。$ ]0 s+ i, {- \
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发表于 2023-2-23 09:53
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