Альтернатива бедного человека сетевому анализатору для согласования антенн

8

Я делаю небольшую плату с трансивером 915 МГц. Используется небольшая спиральная антенна, которая расположена на борту на очень коротком пути (10 мм) от ИС, включая балун и соответствующую сеть. Нет доступных радиочастотных соединителей или реального состояния для включения. Поскольку я ограничен местом на плате, а плате нужен пластиковый корпус, я не мог следовать рекомендациям производителя для них, поэтому мне нужно, по крайней мере, выполнить некоторое согласование антенны, чтобы обеспечить максимальную передачу. Проблема в том, что у меня нет доступа к сетевому анализатору, поэтому я хотел бы знать, есть ли какой-нибудь ручной метод, который я мог бы использовать, кроме случайной выборки значений L и C и измерения выходных данных. Мне не нужны серьезные характеристики антенны, но достаточно «хорошая» (относительный термин, я знаю).

На плате есть следы для двух компонентов 0402, одной серии и одной параллели. Общая выходная мощность IC составляет около 20 дБм. Из комплекта для разработки микросхемы у меня есть платы, которые имеют хорошую антенну и подходят для нее (антенна другого типа). Я думал, что мог бы сделать некоторую непрерывную передачу от моей платы и получить относительное измерение мощности от воспринятого RSSI приемника комплекта разработчика. Я мог бы сравнить результаты с измерениями, полученными от другой платы комплекта разработчика при непрерывной передаче. Тогда я выполнял бы грубую силу, испытывая значения L и C. Я также мог бы выбрать один из 10 различных каналов в диапазоне 915 МГц (902 ~ 928) и посмотреть, какую разницу я получу. Я знаю, что это ужасно, но эй, вот почему это называется грубой силой.

Есть ли лучший метод? Есть ли какое-нибудь дешевое (менее $ 100) оборудование, которое я мог бы использовать для некоторых измерений? Пожалуйста, учтите, что я живу в слаборазвитой стране, поэтому «купить ххх на eBay» не в моих возможностях.

Любые предложения будут ценны.

user44206
источник
Один пользователь дал ответ на этот вопрос, но, кажется, он был удален, когда сервер был переведен на техническое обслуживание. Жалость.
user44206
Правильно ли предположить, что у вас нет анализатора спектра или генератора сигналов 1 ГГц? Можете ли вы опубликовать изображение эталонного дизайна по сравнению с вашим дизайном? Мне было трудно понять, что было по-другому. Какими рекомендациями вы конкретно не следовали?
user6972
@ user6972 Эталонный дизайн совершенно другой, так как использует штыревую антенну . Мой дизайн имеет другую форму и использует геликоидальную антенну .
user44206

Ответы:

1

Без дополнительной информации о вашем дизайне я не могу комментировать подходящие методы. Но вот некоторая помощь для вашей настройки теста.

Вы можете попытаться сделать относительные измерения, но RSSI - плохой параметр для проверки, потому что вы должны убедиться, что вы находитесь в линейном диапазоне RSSI, чтобы сравнения были несколько похожими. Имейте в виду, что RSSI - это просто текущее измерение степени насыщенности усилителей, и в целом оно не очень точное.

Анализатор спектра расскажет вам гораздо больше и сможет дать вам краткое представление о том, как ваше устройство работает в разных диапазонах.

За исключением всего этого ... вам нужно проверить это на открытой площадке, снаружи, чтобы избежать помех многолучевого распространения. Чем больше открытых и лишенных предметов (особенно металлических), тем лучше. Сделайте два передвижных испытательных стенда (лучше всего из пластика или стекловолокна) с батареями для питания Измерьте расстояние между эталонным приемником и тестовым передатчиком (DUT).

Начните со справочника производителей и охарактеризуйте его на низких / средних / высоких частотах. Убедитесь, что ваши показания RSSI стабильны, а измерения фона (без использования передатчика) являются тихими. Диапазон ISM900MHz может быть очень шумным, поэтому будьте осторожны с ложными показаниями, используя RSSI. Вы можете обнаружить, что постоянно включаете и выключаете передатчик для проверки уровня фона.

RSSI должен быть в середине его диапазона. Если это не так, переместите устройства ближе или дальше друг от друга. Тщательно измерьте это расстояние, чтобы вы могли повторить его в будущем ... и не теряйте эталонный приемник! Также следите за используемой ориентацией и убедитесь, что кабели аккуратно проложены, приклеены для повторяемости (как для приемника, так и для проверяемого устройства). Возможно, вы даже захотите положить медный экран под приемник и тестируемое устройство, чтобы обеспечить более согласованную плоскость заземления для тестирования. Попробуйте провести провода через центр экрана под устройством.

Затем возьмите свой дизайн на том же расстоянии и повторите измерения по всей полосе. С RSSI +/- 3 дБ, вероятно, почти все, что вы могли ожидать. А поскольку ваш дизайн физически отличается, вам может потребоваться проверить различные ориентации, чтобы убедиться, что вы получаете согласованные результаты, а не тестирование на нулевой или лепестковой антенне.

user6972
источник
Привет, это отличная информация для настоящего теста. Однако я искал некоторую информацию для определения того, какие изменения я должен внести, основываясь на результатах теста. Например, я должен добавить конденсатор / индуктор последовательно? Какое значение? С каким диапазоном я должен работать? 1 ~ 10 пФ? 10 ~ 100 пФ? 1 ~ 100μH? Любые намеки на это были бы чрезвычайно полезны.
user44206
@ user44206 Нет. Гадать невозможно без сетевого анализатора, генератора сигналов и анализатора спектра. У вас есть S11 графики двух антенн?
user6972
У меня есть только графики в таблицах данных. S11 не предоставляется, но я думаю, что S11 будет зависеть от геометрии моей платы, корпуса и т. Д.?
user44206
@ user44206 Да, последний S11 с согласованным на месте и новой антенной. Но S11 каждой антенны является отправной точкой, которую вы должны знать, чтобы сделать правильное соответствие. Продавцы обычно предоставляют графики S11 для своих антенн. Возможно, вам придется позвонить, чтобы получить данные от них. Сравнение двух S11 двух антенн может оказаться полезным при попытке угадать новые совпадающие значения. Также было бы полезно знать выходное сопротивление усилителя.
user6972
благодарю вас. Примерно через три недели доски будут в моих руках. К тому времени я сделаю некоторые грубые измерения, поэтому на данный момент я попытаюсь держать свои заботы в страхе. Кстати, в качестве «нейтрального» последовательного элемента я буду использовать конденсатор C0G емкостью 0402 100 пФ; что вы думаете? Будет ли это достаточно нейтральным? В худшем случае я мог бы заменить его припоем. : P
user44206
0

Хорошо, альтернатива бедняков заключается в следующем:

Непосредственно подключите антенну (возможно, с сопротивлением 0 Ом) к драйверу и не используйте соответствующую сеть.

Вы можете потерять ~ 3 дБ, но обычно это не так много по сравнению с потерями антенны и потерями на трассе.

Стефан Висс
источник