Melyek az antenna teljesítményének legfontosabb paraméterei és hogyan válasszuk ki az antennaparamétereket a rádiófrekvenciás áramkörökben

Bevezetés] Visszatérési veszteség: Az antenna visszatérési vesztesége azt jelzi, hogy az antenna hogyan viszonyítja az adóvezetéket (TL) 50Ω impedanciához, amelyet a 7. ábra jelátvitelként mutat be. Ennek a TL-nek az impedanciaértéke általában 50Ω, de más értékek is lehetségesek. Az ipari szabvány esetében a kereskedelmi antenna és tesztberendezésének ellenállása 50Ω, ezért ajánlott ezt az értéket használni
Antenna paraméterek

A következő szakasz az antenna teljesítményének néhány legfontosabb paraméterét tartalmazza.

▪ Visszatérési veszteség: Az antenna visszatérési vesztesége azt jelzi, hogy az antenna hogyan illeszkedik egy távvezetékhez (TL) 50Ω impedanciával, amelyet jelátvitelként mutat a 7. ábra. Általában ennek a TL-nek az impedancia értéke 50Ω , de más értékek is lehetségesek. Az ipari szabványok esetében a kereskedelmi antenna és tesztberendezésének ellenállása 50Ω, ezért ajánlott ezt az értéket használni.

A visszatérési veszteség azt mutatja: az antenna által az ellentétek miatt visszavert beeső teljesítmény mennyisége (1. egyenlet). Az ideális antenna minden energiát kibocsát, visszaverődés nélkül.

Ha a visszatérési veszteség végtelen, akkor az antenna tökéletesen megfelel a TL-nek, amint azt a 7. ábra mutatja. S11 a visszatérési veszteség reciproka, és egysége dB.

A legtöbb esetben, ha a visszatérési veszteség ≥ 10 dB (azaz S11 ≤ –10 dB), akkor az elég nagy. Az 1. táblázat az antenna visszatérési veszteségét (dB) és visszavert teljesítményét (%) mutatja. Ha a visszatérési veszteség 10 dB, ez azt jelenti, hogy a beeső teljesítmény 90% -a továbbításra kerül az antennára.

1. táblázat Az antenna visszatérési vesztesége és visszavert teljesítménye

▪ Sávszélesség: az antenna frekvencia válaszára vonatkozik. Megmutatja, hogy az antenna és az 50 Ω-os távvezeték hogyan illeszkedik egymáshoz a teljes használt frekvenciasávban, vagyis a BLE alkalmazások esetében a 2.40 GHz és 2.48 GHz közötti tartományban

8. ábra: Sávszélesség

Amint a 8. ábra mutatja, a 2.33 GHz - 2.55 GHz sávszélességben a visszatérési veszteség nagyobb, mint 10 dB. Ezért az alkalmazott sávszélesség 200 MHz körül van.

Az esetek többségében a szélesebb sávszélesség az első választás, mert ez minimalizálhatja a termék tényleges használatakor bekövetkező antennakörnyezet változásainak (például egy fa / fém / műanyag asztalra, a egér kezei stb.). )

▪ Sugárzási hatékonyság: a nem reflektív energiafogyasztás azon részére vonatkozik (lásd a 7. ábrát), amelyet az antenna hőként fogyaszt. A keletkező hő az FR4 hordozó dielektromos veszteségének és a rézhuzal vezetőveszteségének köszönhető. Ez az információ sugárzási hatékonyságként szolgál. Ha a sugárzás hatékonysága 100%, akkor minden nem visszaverő energiafogyasztás bocsát ki

Lövés az űrbe. Kis PCB forma tényezők esetén a hőveszteség minimális.

▪ Sugárzási minta: Ez a minta a sugárzás irányultságát jelöli, vagyis hogy a sugárzás melyik irányban nagyobb és melyik irányban kisebb. Ez segít pontosan meghatározni az antenna irányát az alkalmazásban. A nem irányított antenna ekvivalens módon képes továbbítani minden irányban a tengelyre merőleges síkon. De a legtöbb antenna nem tudja elérni ezt az ideális teljesítményt. Részletes leírásért olvassa el a NYÁK antenna sugárzási mintázatát, amely a 9. ábrán látható. Minden adatpont az RF térerősséget ábrázolja, amelyet a vevőben lévő vevő jeleerősség jelzőjével (RSSI) lehet mérni. Ahogy az várható volt, a kapott kontúrkép nem kör alakú, mert az antenna nem izotróp.

9. ábra: Sugárzási diagram

▪ Gain: A Gain információt nyújt a használt irányú sugárzás és az izotrop antenna összehasonlításához (vagyis minden irányból sugároz). Az erősítés mértéke "dBi", ami a sugárzott térerősséget jelenti az ideális, nem irányított antennához képest