Hvad er nøgleparametrene for antenneydelse og hvordan man vælger antenneparametre i radiofrekvenskredsløb

Introduktion] Returtab: Returtabet af en antenne indikerer, hvordan antennen matcher en transmissionslinje (TL) med en impedans på 50Ω, som er vist som signalfremføringen i figur 7. Normalt er impedansværdien af denne TL 50Ω, men andre værdier er også mulige. I henhold til industristandarden er modstanden fra den kommercielle antenne og dens testudstyr 50Ω, så det anbefales, at du bruger denne værdi
Antenneparametre

Det følgende afsnit indeholder nogle nøgleparametre for antenneydelse.

▪ Returtab: En antennes returtab angiver, hvordan antennen matches med en transmissionslinje (TL) med en impedans på 50Ω, hvilket er vist som signalfremføringen i figur 7. Normalt er impedansværdien af denne TL 50Ω , men andre værdier er også mulige. I henhold til industristandarder er en kommerciel antennes modstand og dens testudstyr 50Ω, så det anbefales, at du bruger denne værdi.

Returtab viser: mængden af hændelseseffekt, der reflekteres af antennen på grund af mismatch (ligning 1). En ideel antenne udsender al strøm uden refleksioner.

Hvis returneringstabet er uendeligt, anses det for, at antennen matcher TL perfekt, som vist i figur 7. S11 er den gensidige af returneringstab, og dens enhed er dB.

I de fleste tilfælde, hvis afkastet er ≥ 10 dB (dvs. S11 ≤ –10 dB), er det stort nok. Tabel 1 viser returtab (dB) og reflekteret effekt (%) af antennen. Når returtabet er 10 dB, betyder det, at 90% af den indfaldende effekt sendes til antennen til transmission.

Tabel 1 Returtab og antennens reflekterede effekt

▪ Båndbredde: refererer til antennens frekvensrespons. Det viser, hvordan antennen og 50 Ω transmissionslinjen matcher hinanden på hele det anvendte frekvensbånd, det vil sige i området 2.40 GHz til 2.48 GHz til BLE-applikationer

Figur 8. Båndbredde

Som vist i figur 8 er returtabet i 2.33 GHz til 2.55 GHz båndbredde større end 10 dB. Derfor er den anvendte båndbredde omkring 200 MHz.

I de fleste tilfælde er en bredere båndbredde det første valg, fordi det kan minimere afstemningseffekten forårsaget af ændringer i antennen omkring miljøet i den faktiske brug af produktet (såsom en mus placeret på et træ / metal / plast bord omkring musens hænder osv.). )

▪ Strålingseffektivitet: henviser til den del af ikke-reflekterende strømforbrug (se figur 7), der forbruges som varme i antennen. Den genererede varme skyldes det dielektriske tab i FR4-substratet og ledertabet i kobbertråden. Denne information fungerer som strålingseffektivitet. Når strålingseffektiviteten er 100%, udsendes alt ikke-reflekterende strømforbrug

Skudt i rummet. For små PCB-formfaktorer er varmetabet minimalt.

▪ Strålingsmønster: Dette mønster repræsenterer strålingsretningen, dvs. i hvilken retning strålingen er større, og hvilken retning strålingen er mindre. Dette hjælper med til nøjagtigt at bestemme antennens retning i applikationen. Den ikke-retningsbestemte antenne kan transmittere ækvivalent i alle retninger på et plan vinkelret på aksen. Men de fleste antenner kan ikke opnå denne ideelle ydeevne. For en detaljeret beskrivelse henvises til strålingsmønsteret på PCB-antennen vist i figur 9. Hvert datapunkt repræsenterer RF-feltstyrken, som kan måles ved hjælp af modtagerens signalstyrkeindikator (RSSI) i modtageren. Som forventet er det opnåede konturbillede ikke cirkulært, fordi antennen ikke er isotrop.

Figur 9. Strålingsdiagram

▪ Forstærkning: Forstærkning giver information til sammenligning af strålingen i den anvendte retning med den isotrope antenne (det vil sige fra alle retninger). Forstærkningsenheden er "dBi", hvilket betyder den udstrålede feltstyrke sammenlignet med en ideel ikke-retningsbestemt antenne