天線已成為消費(fèi)類電子設(shè)備的重要組件，在小型便攜的低功耗設(shè)備中也是如此。因此，天線需要確保體積小巧、節(jié)能高效。

連接到 R&S?FPC1500 和天線電纜的匹配網(wǎng)絡(luò)

您的任務(wù)

天線匹配是所有發(fā)射射頻系統(tǒng)的一個(gè)重要因素，以便實(shí)現(xiàn)一流覆蓋和低功耗。但是，天線的外形尺寸是一個(gè)棘手問題。常用于 IoT 應(yīng)用的小型天線由于尺寸受到限制，需要權(quán)衡性能。小型天線的低效率特性通常包含在鏈路預(yù)算計(jì)算中，并且會(huì)通過提高發(fā)射功率加以解決，但這會(huì)損害電池壽命等系統(tǒng)性能。因此，適宜的天線匹配非常重要，因?yàn)槠ヅ淞己玫奶炀€可以盡量提高其作為輸入端接收的功率的輻射效率。

羅德與施瓦茨解決方案

為了補(bǔ)償電纜和連接器的影響，需要在測(cè)量平面（即耦合網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)分析儀電纜之間的接口）進(jìn)行校準(zhǔn)。手動(dòng)校準(zhǔn)需要手動(dòng)切換開路器-短路器-負(fù)載標(biāo)準(zhǔn)件，既容易出錯(cuò)又耗時(shí)。R&S?ZN-Z103 校準(zhǔn)單元可自動(dòng)切換標(biāo)準(zhǔn)件。這有助于減少連接錯(cuò)誤，并將校準(zhǔn)時(shí)間縮短到幾秒。天線的匹配步驟包括：

校準(zhǔn)

測(cè)量

調(diào)整

USB端口處檢測(cè)到的 R&S?ZN-Z103 校準(zhǔn)單元

校準(zhǔn)

首先設(shè)置測(cè)量條件，包括所需頻率范圍、分辨率帶寬和測(cè)量點(diǎn)數(shù)量。然后，將 R&S?ZN-Z103 連接到 R&S?FPC1500 的 USB 端口。儀器會(huì)自動(dòng)識(shí)別校準(zhǔn)單元。接著，將同軸電纜的兩端分別連接到 R&S?FPC1500 的輸出端口和校準(zhǔn)單元。依次按下“Calibrate”（校準(zhǔn)）、“Full 1-port”（全單端口）。儀器現(xiàn)已完成校準(zhǔn)。

使用多個(gè)標(biāo)記記錄 R + jX 阻抗值

測(cè)量

天線附近的物體（如外殼、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備、電纜或測(cè)量設(shè)備）會(huì)改變天線輻射方向圖及其輸入阻抗。因此，需要盡可能將天線放置在與其期望操作區(qū)域相似的環(huán)境中。
史密斯圓圖是直觀顯示匹配狀態(tài)的簡(jiǎn)單方法，可通過 R&S?FPC-K42 矢量反射測(cè)量選件獲得。記錄標(biāo)記的 R + jX 阻抗值。適宜在中頻或使用多個(gè)標(biāo)記在多個(gè)頻率中記錄此值。

調(diào)整

許多模擬器均可用于計(jì)算所需的匹配網(wǎng)絡(luò)。計(jì)算完成后，可以構(gòu)建相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)并連接到天線。重新測(cè)量連接匹配網(wǎng)絡(luò)的天線以檢查天線集成狀況，以便驗(yàn)證匹配質(zhì)量。

您可能需要稍加調(diào)整。您可以輕松了解更改事宜，只需使用隨儀器附送的免費(fèi)電腦軟件 R&S?InstrumentView 進(jìn)行記錄和對(duì)比即可。

總結(jié)

IoT 和低功耗設(shè)備的天線匹配涉及合理平衡外形尺寸、功耗和信號(hào)覆蓋。R&S?FPC1500 測(cè)量天線反射性能，有助于調(diào)整設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)適宜的天線匹配，進(jìn)而在電池壽命和信號(hào)覆蓋或接收方面提供一流的用戶體驗(yàn)。