基于蓝牙技术的倒F型天线的设计(二)

2013-09-25 08:23:17来源: 互联网
2 测量基本原理

  图3所示是一个网络分析仪的原理框图。在对倒F天线进行测量时,先由仪器发出扫频信号,并将该信号通过输出口送到被测设备,当信号通过设备后,再送回网络分析仪。

  

网络分析仪的原理框图

 

  由于待测设备的输入阻抗与网络分析仪的输出阻抗不可能理想匹配,因而必然会发射一部分信号。这样,网络分析仪对输出与输入信号进行比较,即可得出待测设备的传输指标,如增益、插入损失、分配损失等;而对输出和反射信号进行对比,则可得出待测设备的反射指标(如反射损耗等)。

  在对倒F天线进行测试时,应先将高频导线焊接到PCB上的天线测试点,然后再连接到网络分析仪,并进行重新校准(3个mark点频率分别为2.402 GHz,2.440 GHz与2.480 GHz),之后再焊接天线匹配元器件,然后利用网络分析仪的Smith图来测试天线参数,并运用Smith圆图进行软件计算,以修改天线长度及匹配元件参数值,最终使天线网络的阻抗、频率、带宽、驻波比,达到最优化。

  为了方便测量,可将一特性阻抗为50 Ω的同轴电缆的内导体焊接在与天线馈电点相连的50 Ω微带线上,而将外导体就近接在蓝牙模块的地上,同时在同轴电缆的另一端焊SMA接头并连到Agilent网络分析仪N3382A。这样,通过网络分析仪测得的Smith圆图可知,经过匹配网络后的天线阻抗非常接近50 Ω。回损10 dB时的带宽约为90 MHz,可完全覆盖蓝牙所工作的ISM频段(2.400~2.483 GHz),且其驻波比小于2,可以满足蓝牙无线电技术的要求。图4所示是倒F型蓝牙天线的测试结果图。图5给出了其天线匹配网络的连接示意图。

  

倒F型蓝牙天线的测试结果图

 

  

天线匹配网络的连接示意图

 

  3 结束语

  采用本文方法设计的蓝牙倒F型天线结构紧凑、高效,便于生产,价格低廉,在蓝牙协议规定的2.402~2.480GH工作频段内,完全可以满足蓝牙天线的带宽要求。同时,该天线设计灵活,加工容易,并可和射频芯片组成独立的射频收发装置,非常适合于短距离的无线通信系统使用。

关键字:蓝牙技术  倒F型  天线

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2013/0925/article_19467.html
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