Kādi ir galvenie antenas veiktspējas parametri un kā izvēlēties antenas parametrus radiofrekvenču ķēdēs

Ievads] Atgriešanās zudums: Antenas atgriešanās zudums norāda, kā antena atbilst pārvades līnijai (TL) ar pretestību 50Ω, kas parādīta kā signāla padeve 7. attēlā. Parasti šī TL pretestības vērtība ir 50Ω, bet ir iespējamas arī citas vērtības. Nozares standartam tirdzniecības antenas un tās testa aprīkojuma pretestība ir 50Ω, tāpēc ieteicams izmantot šo vērtību
Antenas parametri

Šajā sadaļā sniegti daži galvenie antenas veiktspējas parametri.

▪ Atgriešanās zudums: antenas atgriešanās zudums norāda, kā antena tiek saskaņota ar pārvades līniju (TL) ar pretestību 50Ω, kas 7. attēlā parādīta kā signāla padeve. Parasti šī TL pretestības vērtība ir 50Ω , bet ir iespējamas arī citas vērtības. Nozares standartiem komerciālās antenas un tās testa aprīkojuma pretestība ir 50Ω, tāpēc ieteicams izmantot šo vērtību.

Atgriešanās zaudējumi rāda: pretestības jaudas daudzumu, ko antena atspoguļo neatbilstības dēļ (1. vienādojums). Ideāla antena izstaro visu enerģiju bez jebkādiem atstarojumiem.

Ja atgriešanās zudums ir bezgalīgs, tiek uzskatīts, ka antena perfekti atbilst TL, kā parādīts 7. attēlā. S11 ir atgriešanās zuduma abpusējais un tā vienība ir dB.

Vairumā gadījumu, ja atgriešanās zudums ir ≥ 10 dB (ti, S11 ≤ –10 dB), tas ir pietiekami liels. 1. tabulā parādīti antenas atgriešanās zudumi (dB) un atstarotā jauda (%). Kad atgriešanās zudums ir 10 dB, tas nozīmē, ka 90% no krītošās jaudas tiek pārraidīti uz antenu pārraidei.

1. tabula Atgriešanās zudumi un atstarotā antenas jauda

▪ Joslas platums: attiecas uz antenas frekvences reakciju. Tas parāda, kā antena un 50 Ω pārvades līnija sakrīt visā izmantotajā frekvenču joslā, tas ir, diapazonā no 2.40 GHz līdz 2.48 GHz BLE lietojumiem

8. attēls. Joslas platums

Kā parādīts 8. attēlā, joslas platumā no 2.33 GHz līdz 2.55 GHz atgriešanās zudums ir lielāks par 10 dB. Tāpēc izmantotais joslas platums ir aptuveni 200 MHz.

Vairumā gadījumu pirmā izvēle ir platāks joslas platums, jo tas var mazināt detonējošo efektu, ko rada antenas izmaiņas apkārtējā vidē produkta faktiskās lietošanas laikā (piemēram, pele, kas novietota uz koka / metāla / plastmasas galda, ap ierīci). peles rokas utt.). )

Radiācijas efektivitāte: attiecas uz neatstarojošās enerģijas patēriņa daļu (sk. 7. attēlu), kas tiek patērēta kā siltums antenā. Radītais siltums ir saistīts ar dielektriskiem zudumiem FR4 pamatnē un vadītāja zudumiem vara stieplē. Šī informācija kalpo kā radiācijas efektivitāte. Ja radiācijas efektivitāte ir 100%, tiek izstarots viss neatspoguļojošais enerģijas patēriņš

Nošauts kosmosā. Nelieliem PCB formas faktoriem siltuma zudumi ir minimāli.

Radiācijas modelis: Šis modelis attēlo starojuma virzību, tas ir, kurā virzienā starojums ir lielāks un kurā virzienā starojums ir mazāks. Tas palīdz precīzi noteikt antenas virzienu lietojumprogrammā. Virziena antena var vienādi raidīt visos virzienos plaknē, kas ir perpendikulāra asij. Bet lielākā daļa antenu nevar sasniegt šo ideālo veiktspēju. Lai iegūtu detalizētu aprakstu, lūdzu, skatiet 9. attēlā parādīto PCB antenas starojuma modeli. Katrs datu punkts apzīmē RF lauka intensitāti, ko var izmērīt ar uztvērēja uztvērēja signāla stipruma indikatoru (RSSI). Kā gaidīts, iegūtais kontūras attēls nav apļveida, jo antena nav izotropiska.

9. attēls. Radiācijas diagramma

▪ Gain: Gain sniedz informāciju, lai salīdzinātu izmantotā virziena starojumu ar izotropo antenu (tas ir, raidot no visiem virzieniem). Paaugstināšanas vienība ir "dBi", kas nozīmē izstarotā lauka intensitāti, salīdzinot ar ideālu nenovirzītu antenu