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天线对蓝牙产品的影响

天线对蓝牙产品的影响

天线对蓝牙产品的影响

近年来,消费类电子产品日益普及,无线产品的技术与市场得到进一步提高,而天线作为无线产品中不可或缺的关键器件,也得到进一步改进与完善。在蓝牙产品中,天线与蓝牙模块的关系是共生共辅的,是一个除了系统芯片作为核心外,天线是另一个具备影响蓝牙模块传输特性的关键性组件。

先简要说明一下什么是天线?用金属导线、金属面或其他介质材料构成一定形状,架设在一定空间,将从发射机馈给的射频电能转换为向空间辐射的电磁波能,或者把空间传播的电磁波能转化为射频电能并输送到接收机的装置。天线的作用:是一种变换器,它把传输线上传播的导行波,变换成在无界媒介(通常是自由空间)中传播的电磁波,或者进行相反的变换。

陶瓷天线是一种适合于蓝牙装置使用的小型化天线。陶瓷天线又分为块状陶瓷天线和多层陶瓷天线。块状天线是使用高温将整块陶瓷体一次烧结完成后再将天线的金属部分印在陶瓷块的表面上。而多层天线烧制采用低温共烧的方式讲多层陶瓷迭压对位后再以高温烧结,所以天线的金属导体可以根据设计需要印在每一层陶瓷介质层上,如此一来可以有效缩小天线尺寸,并能达到隐藏天线目的。由于陶瓷本身介电常数比pcb电路板的要高,所以使用陶瓷天线能有效缩小天线尺寸。

PCB天线是指无线接收和发射用的PCB上的部分。发射时,它把发射机的高频电流转换为空间电磁波;接收时,它又把从空间获取的电磁波变换成高频电流输入接收机。它的优点是:空间占用较少,成本低廉,不需单独组装天线,不易触碰损坏,整机组装方便,但有代价---牺牲性能。缺点是:单个天线场型很难做到圆整,插损高,效率相对低下,容易遭到主板上的干扰。

IPEX天线是一种作为射频电路和天线的接口,被广泛应用于无线局域网(WLAN)相关产品单板上。它的优点是:场型能控制更好,插损低,信号的方向指向性好,效率高,抗干扰能力强,能减少受到主板上的干扰,而且不用太多的调试匹配,作为终端制造者,只需要外面接一个IPEX的天线即可;当然也有弊端:成本叫高,组装起来比较麻烦。

蓝牙天线

蓝牙天线 蓝牙可以是一种低成本、低功率以及短距离无线通讯的技术,可以广泛的应用在任何个人行动通讯设备上。而随着1999年1.0版蓝牙规范的正式制订,一场短距离无线通讯网路的革命似乎已经展开,而由蓝牙概念所发展出来的无线个人局域网络(Personal Area Network, PAN)也正式成立。 到目前为止,由于市面上所推出的蓝牙相关产品尚未完全普及,「蓝牙」这个让人耳熟能详的名词在产品应用上还是给人有「犹抱琵琶半遮面」的感觉。探究其产品尚未全面化推出的原因除了蓝牙规范尚未完全底定外(2.0版正在发展中);另一重要的因素则是整个蓝牙模块的价格仍然居高不下,使得蓝牙产品的售价偏高,以Ericsson所推出的蓝牙耳机为例,其预估的售价便高达200美元左右。于是,降低模块的价格便成了蓝牙芯片提供厂商与外围组件制造厂商致力发展的方向。 「天线」,是在无线通讯系统中用来传送与接收电磁波能量的重要必备组件。由于目前技术尚无法将天线整合至半导体制程的芯片中,故在蓝牙模块里除了核心的系统芯片外,天线是另一具有影响蓝牙模块传输特性的关键性组件。在各种不同的蓝牙应用产品中,所使用的天线设计方法与制作材质也不尽相同。选用适当的天线除了有助于搭配产品的外型以及提升蓝牙模块的传输特性外,还可以更进一步降低整个蓝牙模块的成本。这是提供给蓝牙系统厂商在寻求低价格的系统芯片外,另一个可能降低模块成本的考量方向。在本文中将介绍蓝牙天线的设计考量、相关重要参数、蓝牙天线的种类以及在产品上的应用考量。 重要的天线参数 天线最主要的功能在于转换传播介质中(通常是空气介质)辐射电磁波能量与收发机所送出或收到的能量。在能量转换的过程中,会出现有收发机与天线及天线与传播介质之间的不连续接口。在无线通讯系统中,天线必须依照这两个接口的特性来做适当的设计,以使得收发机、天线以及传播介质之间形成一个连续的能量传输路径,如此便可以顺利的将发射机的能量藉由发射天线辐射到传播介质中,并藉由接收天线将辐射电磁波的能量传送到接收机端。为了能够说明这两个接口的各项特性,图1列出了一些重要的参数,以下就这些参数的定义加以说明: 天线输入阻抗(Input Impedance) 天线的输入阻抗是以收发机与天线间的接口往天线端看入所得到的阻抗值。为了让天线与收发机电路间达到阻抗匹配(Impedance Matching)以降低因不匹配现象所造成的反射损失(Return Loss),故天线的输入阻抗必须与收发机电路的输出阻抗互相匹配,如此一来才不至于使得大部份能量在天线与收发机之间就损耗掉。以一般的天线设计来说,通常输入阻抗是无法做大范围的改变。最普遍的设计方式是将天线的输入阻抗设计在一般电路中所常使用的50奥姆,如此便可以与收发机电路的输出阻抗达到50奥姆匹配。但是在特殊的收发机电路设计中,输出阻抗不一定会是50奥姆,此时便需在收发机电路与天线输入端之间设计一个外加的阻抗匹配网络来将天线的输入阻抗值转换到收发机的输出阻抗值。

射灯天线覆盖效果测试报告(室外向下对打)--钟陈生

茂南财富新城射灯覆盖(室外向下对打)效果测试报告 测试人:钟陈生、申卫报告撰写:钟陈生测试日期:2013年7月17 1.概述 1.1站点描述 基础信息 1.2射灯覆盖图及环境描述:

项目总负责人 单项负责人设 计 人校 审 人 审 核 人单 位比 例日 期 mm 2013.4图号 中国移动通信集团设计院有限公司 2011YBGS0130-WX-MNCHXCF-02-5 注:本系统图中器件红色为新增,黑色为原有, 蓝色为更换,黄色为利旧。 茂南财富新城F-安装点位图 二功分器 ″馈线7/8″馈线1/2″超柔馈线 全向天线 三功分器 双频合路器 电桥 22栋 28栋29栋 30栋31栋 23栋 27栋 25栋 38栋 26栋 17栋 ANT1-20F 下倾角51.84° ANT1-18F 下倾角37.15°ANT2-18F 下倾角47.39° ANT3-18F 下倾角47.39° ANT4-18F 下倾角47.39° ANT7-18F 下倾角47.39° ANT10-18F 下倾角47.39° ANT11-18F 下倾角42.27°ANT9-18F 下倾角43.88° ANT8-18F 下倾角40° ANT13-18F 下倾角45° ANT14-18F 下倾角45° ANT15-18F 下倾角47.39° ANT12-18F 下倾角43.88° ANT5-18F 下倾角47.39° ANT6-18F 下倾角37.13° ANT16-18F 下倾角47.39°ANT17-18F 下倾角37.13° 16栋 10栋 PS1-18F PS2-18F PS3-18F PS4-18F PS5-18F PS6-18F PS7-18F 38栋,共 19层 26栋,共18层 约高57米 约高54米 射灯天线

XX天线性能测试报告

基站天线性能综合评估报告 (XX分公司网络优化中心) XX分公司为了改善弱覆盖、提高用户满意度,解决网络中的隐形问题,同时借鉴发达省份的成功经验,历时两个多月的时间,选择了使用不同年限、品牌的天线进行综合性能测试。通过对三阶互调、使用年限、前后比和第一上旁瓣抑制性等指标综合分析,借助更换对比,DT测试、话务KPI综合分析,为网络优化中天线故障排查、是否需要更换和更换标准、以及更换后达到的效果提供了参考依据。 1.本次测试选取的场景、天线、基站数量如下: 场景天线数量/根基站数量 1.农村弱覆盖投诉183 2.高速公路带状覆盖488 3.市区干扰点掉话279 4.库房新天线抽查10/ 2.天线性能测试 本次采用德国Rosenberger 三阶互调测试仪和扫频仪对天线性能进行测试,同时结合话务统计指标、DT测试数据进行综合分析,最后得出结论。 2.1 天线性能测试结果 本次主要对天线自身的主要参数指标:三阶互调(IM)、驻波比(VSWR)、前后比、第一上旁瓣抑制进行测试。

2

2.1.1 三阶互调合格率 参数说明:三阶互调是反映天线综合性能的重要指标,该指标从一定程度上反映了天线的优劣。目前国标要求≤-107dbm。本次判定合格的标准如下: 三级互调测试标准(dbm) 等级大于‐90大于‐107且小于等于‐90小于等于‐107 评测不合格可用优良 三阶互调测试结果 不合格合格优良 11% 28% 61% 说明:通过本次对天线综合性能的测试,发现较多天线三阶互调不合格(本次测试把IM≤-90dbm的均视为合格,远低于国标要求),这和目前集成度越来越高的基站系统难以匹配。 3.网络KPI指标综合分析 本次网络KPI指标的分析是建立在:老天线→集采新天线→KATHREIN高性能天线,分别提取相同时段的话务统计数据,进行多次分析基础之上的。

CSR 2.4GHz 天线设计参考指南

2.4GHz Inverted-F and Meander Line Antennas Application Note
May 2007
CSR Cambridge Science Park Milton Road Cambridge CB4 0WH United Kingdom Registered in England 4187346 Tel: +44 (0)1223 692000 Fax: +44 (0)1223 692001 https://www.wendangku.net/doc/e72327548.html,
? CSR plc 2003-2007 This material is subject to CSR’s non-disclosure agreement.
CS-101512-ANP2

Contents
Contents
1 2 3 4 5 6 7 8 9 Introduction .................................................................................................................................................... 3 Inverted-F Antenna ........................................................................................................................................ 4 Meander Line Antenna................................................................................................................................... 5 Real Designs .................................................................................................................................................. 6 Proximity to Metal Objects ............................................................................................................................ 7 Proximity to Dielectric Materials................................................................................................................... 8
2.4GHz Inverted-F and Meander Line Antennas
Network Analyser........................................................................................................................................... 9 Final Tuning.................................................................................................................................................. 10 Conclusion ................................................................................................................................................... 12
Terms and Definitions ........................................................................................................................................ 13 Document History ............................................................................................................................................... 14
List of Figures Figure 2.1: Inverted-F Antenna ............................................................................................................................... 4 Figure 3.1: Meander Line Antenna.......................................................................................................................... 5 Figure 3.2: Input Impedance of Two Meander Line Antennas................................................................................. 5 Figure 4.1: Approximate Dimensions of Inverted-F Antenna................................................................................... 6 Figure 4.2: Approximate Dimensions of Meander Line Antenna ............................................................................. 6 Figure 7.1: Preparation Before Measurement ......................................................................................................... 9 Figure 7.2: Assembled System Ready to Measure ................................................................................................. 9 Figure 8.1: Locating Product in Far Field of Antenna ............................................................................................ 10 Figure 8.2: Final Tuning Procedure....................................................................................................................... 11
CS-101512-ANP2
? CSR plc 2003-2007 This material is subject to CSR’s non-disclosure agreement.
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基站美化天线技术规范

美化天线技术规范

总体概况 随着移动通信的快速发展,城市基站数量不断增多,天线星罗密布,对周围环境带来了一定的负面影响,难以满足对环境美观的要求;同时群众对天线辐射的普遍抗拒心理也导致基站选址建设相当困难,这就要求对天线的安装方案进行特别设计,使之与周围环境协调统一。 美化天线是在尽量不增加传播损耗的情况下,通过一些美学、工艺技术的手段对天线进行伪装,来达到隐蔽的目的。通过采用美化天线,既美化了城市环境,也避免了居民对无线辐射恐惧和抵触,保证通信的覆盖和质量。 经过几年的积累,在美化天线的规范、分类、应用上积累了丰富经验,制定了完善的标准化美化天线体系和定价模式。本手册对美化天线的技术标准、安装验收规范、采购模式等内容进行了梳理,供各分公司参考。 1 建设总体要求 美化天线在满足通信基站工程建设规范要求的基础上,同时需要满足以下原则: (1)技术性原则:在进行天线隐蔽时,首先必须满足无线覆盖的要求,无线信号衰减尽量低,衰减增加不超过1dB。 由于天线需要±30°内的方位角,15°内俯仰角(电调+机械角度)可调整,美化天线的材料和结构对天线调整后的发射性能应没有影响,在天线安装位置的垂直面的正前方不能有金属阻挡。 (2)经济性原则:在进行天线隐蔽时,需要考虑经济效益,尽量选用通用型强、结构简单的隐蔽方案,以节省隐蔽费用。 (3)维护性原则:天线有时需要调整下倾角和方位角以及维护等,天馈线隐蔽方案需要考虑天馈线的维护和扩容的方便。 (4)安全性原则:美化天线要求结构牢固,满足各地风压设计要求。产品应适应全天侯使用,在雨、雪天气及-40℃~70℃温度均可保持良好物理特性;天线罩材料阻燃性好,达到GB8624-1997难燃Ⅰ级。 (5)耐用性原则:要求隐蔽材料经久耐用,耐高温和耐腐蚀,使用寿命不少于10年。

北邮电磁场与微波实验天线部分实验报告二

北邮电磁场与微波实验天线部分实验报告二

信息与通信工程学院电磁场与微波实验报告

实验二网络分析仪测试八木天线方向图 一、实验目的 1.掌握网络分析仪辅助测试方法; 2.学习测量八木天线方向图方法; 3.研究在不同频率下的八木天线方向图特性。 注:重点观察不同频率下的方向图形状,如:主瓣、副瓣、后瓣、零点、前后比等; 二、实验步骤: (1) 调整分析仪到轨迹(方向图)模式; (2) 调整云台起点位置270°; (3) 寻找归一化点(最大值点); (4) 旋转云台一周并读取图形参数; (5) 坐标变换、变换频率(f600Mhz、900MHz、1200MHz),分析八木天线方向图特性; 三、实验测量图 不同频率下的测量图如下: 600MHz:

900MHz:

1200MHz:

四、结果分析 在实验中,分别对八木天线在600MHz、900MHz、1200MHz频率下的辐射圆图进行了测量,发现频率是900MHz的时候效果是最好的,圆图边沿的毛刺比较少,方向性比较好,主瓣的面积比较大。 当频率为600 MHz的时候,圆图四周的毛刺现象比较严重,当频率上升到1200MHz时,辐射圆图开始变得不规则,在某些角度时出现了很大的衰减,由对称转向了非对称,圆图边缘的毛刺现象就非常明显了,甚至在某些角度下衰减到了最小值。 从整体来看,八木天线由于测量的是无线信号,因此受周围环境的影响还是比较大的,因此在测量的时候周围的人应该避免走动,以减小对天线电磁波的反射从而减小测量带来的误差使得圆图更接近真实情况。 由实验结果分析可知:最大辐射方向基本在90°和270°这条直线上,图中旁瓣均较小,及大部分能量集中在主瓣。 八木天线由于测量的是无线信号,因此受周围环境的影响还是比较大的,因此在测量的时候应当尽量保持周边环境参数一定,以减小对天线电磁波的反射从而减小测量带来的误差使得圆图更接近真实情况。 五、实验总结

控制测量规范与要求

第一部分茅荆坝(蒙冀界)至承德公路(第15标)控制网复测技术设计书 一、编制依据及技术标准 (1)、《大广高速公路蒙冀界至承德高速公路GPS控制网成果表》(设计院交给的)(2)、《全球定位系统(GPS)铁路测量规程》(TB10054) (3)、《工程测量规范》(GB50026-2007) (4)、《国家三四等水准测量规范》(GB/T12898-2009) (5)、《公路勘测规范》(JTGC10-2007) 二、平面GPS、四等水准加密方法与精度要求 根据《全球定位系统(GPS)铁路测量规程》平面控制测量等级规定和本项目实际情况,隧道段控制网采用GPS观测方法时,精度按四等网技术要求施测。为确保线路衔接的平顺性,加密点必须联测其相邻的GPS平面控制点。 平面加密控制网的施测精度控制按:加密GPS网最弱边相对中误差小于1/70000,基线边方向中误差不大于1.7″的要求进行。 2.1具体精度控制标准 2.2 四等水准施测技术要求 四等水准测量的主要技术标准见表6.3-3. 注:表中L为往返测段、符合或环线的水准路线长度,单位Km。 三、平面控制网复测实施计划 3.1 GPS复测组网实施

为保证线路上所有控制点成果具有较高的可靠性和尽量保证点位精度的均匀性,平面控制网复测采用4太GPS接收机同时作业的观测模式,以此提高GPS观测网形的图形强度。GPS 网各时段全部以边连接方式构网,形成由大地四边形组成的带状网。 3.2 采用GPS测量方法的平面复测 遵循与设计单位建网时相同的构网原则,本次GPS方法的控制网复测组网以大地四边形为基本构网图形组成带状网,采用边联式构网。实际外业测量必须遵循基线组网设计所确定的作业模式,并在接收机或控制器上配置GPS外业观测参数,参与作业的接收机所配制的参数应相同。 每天出工之前,必须检查电池容量是否满足作业要求,数据存储设备应有足够的存储空间,仪器及其附件必须齐全。 天线安置应符合下列要求: —在开始GPS外业观测前,必须确认天线安置基座的对中器合格,天线安置基座的对中精度要求为1mm。天线应利用脚架和天线安置基座直接实现队中—在开始GPS外业观测前,必须确认天线安置基座的管水准器合格,天线安置基座必须严格整平。脚架必须稳定、牢固安置。 —如天线有指北定向标志,则应借助指北针或罗盘,在开始观测和观测过程中都使接收机天线指北标志指向正北方向。 —雷雨季节架设天线时,要注意防雷击。雷雨过境时,应立即停止观测,并卸下天线。GPS测量需要遵循的操作要点有: —观测组必须严格遵守调度命令,按规定时间开始同步观测。当没按计划到达点位时,应及时通知其他组,并经观测计划编制者同意后对观测时段作必要调整,观测者不得擅自更改观测计划。 —经检查,接收机的电源电缆、天线电缆等各项连接正确,接收机设置状态和工作状态正常后,方能启动接收机开始测量。 —每时段观测前后分别量取天线高,天线高丈量必须按接收机使用规定,从天线相位中心标志处丈量至地面点位标志,丈量的天线高是垂直高还是斜高必须在记录手薄上清楚的表明,且无论是垂直高还是斜高,直接丈量距离的误差在前后2次丈量中必须小于等于1mm,方取两次直接距离丈量的平均值作最终距离丈量的结果。 —不同时段的观测间隔期间必须重新进行天线安置基座的整平、对中操作,并重新丈量仪高。 —接收机开始记录数据后,应及时将观测站名、测站号、时段号、天线高等信息完整地记录在观测手薄上。同时严密注意仪器的警告信息,及时汇报和处理各种特殊情况。

蓝牙天线设计

引言 蓝牙是一种支持设备短距离通信(一般是1Om之内)的无线电技术,能在设备之间进行无线信息交换,其工作频段是2.4~2.483 GHz的全球通信自由频段,目前已广泛应用在移动通信设备中。天线是蓝牙无线系统中用来传送与接收电磁波能量的重要必备组件。由于目前技术尚无法将天线整合至半导体芯片中,故在蓝牙模块里除了核心的系统芯片外,天线是另一个影响蓝牙模块传输特性的关键性组件。本文给出了一款倒F型天线的设计,该天线尺寸小,设计简约,制造成本低,工作效率高,适用于蓝牙系统应用。 1 天线设计 倒F型天线是上世纪末发展起来的一种天线,具有结构简单、重量轻、可共形、制造成本低、辐射效率高、容易实现多频段工作等独特优点,因此,近几年来,倒F型天线得到了广泛的应用研究和发展。 倒F天线是在倒L天线abc的垂直元末端加上一个倒L结构edb构成。它使用附加的edb结构来调整天线和馈电同轴线的匹配。该天线具有低轮廓结构,辐射场具有水平和垂直两种极化,另外由于结构紧凑而且具有等方向辐射特性,同时其良好的接地设计可以有效提高天线的工作效率。图1所示是典型的倒F型天线结构图,该天线可以看作是e端短路,a端开路的谐振器,所以,a端电压最大,电流为零,e端电压为零,电流最大。由于倒F天线的结构中包含了接地的金属面,可以降低对射频模块中接地金属面的敏感度,因此非常适合用于片上系统。另外,由于倒F天线只需利用金属导体配合适当的馈线来调整天线短路端到接地面的位置,因而制作成本较低,可以直接与PCB电路板焊接在一起。图2所示为倒F型天线在电路板上的布置图。 倒F型天线在电路板上的布置图 2 测量基本原理 图3所示是一个网络分析仪的原理框图。在对倒F天线进行测量时,先由仪器发出扫频信号,并将该信号通过输出口送到被测设备,当信号通

哈工大天线原理实验报告

Harbin Institute of Technology 天线原理实验报告 课程名称:天线原理 院系:电信学院 班级: 姓名: 学号: 指导教师: 实验时间: 实验成绩: 哈尔滨工业大学 一、实验目的 1.掌握喇叭天线的原理。

2.掌握天线方向图等电参数的意义。 3.掌握天线测试方法。 二、实验原理 1.天线电参数 (1).发射天线电参数: a.方向图:天线的辐射电磁场在固定距离上随空间角坐标分布的图形。 b.方向性系数:在相同辐射功率,相同距离情况下,天线在该方向上的辐射功率密度Smax与无方向性天线在该方向上的辐射功率密度S0之比值。 c.有效长度:在保持该天线最大辐射场强不变的条件下,假设天线上的电流均匀分布时的等效长度。 d.天线效率:表征天线将高频电流或导波能量转换为无线电波能量的有效程度。 e.天线增益:在相同输入功率、相同距离条件下,天线在最大辐射方向上的功率密度Smax与无方向性天线在该方向上的功率密度S0之比值。 f.输入阻抗:天线输入端呈现的阻抗值。 g.极化:天线的极化是指该天线在给定空间方向上远区无线电波的极化。 h.频带宽度:天线电参数保持在规定的技术要求范围内的工作频率范围。 (2).接收天线电参数: 除了上述参数以外,接收天线还有一些特有的电参数:等效面积和等效噪声温度。 a.等效面积:天线的极化与来波极化匹配,且负载与天线阻抗共轭匹配的最佳状态下,天线在该方向上所接收的功率与入射电波功率密度之比。 b.等效噪声温度:描述天线向接收机输送噪声功率的参数。 2.喇叭天线 由逐渐张开的波导构成,是一种应用广泛的微波天线。按口径形状可分为矩形喇叭天线与圆形喇 叭天线等。波导终端开口原则上可构成波导辐射器,由于口径尺寸小,产生的波束过宽;另外, 波导终端尺寸的突变除产生高次模外,反射较大,与波导匹配不良。为改善这种情况,可使波导 尺寸加大,以便减少反射,又可在较大口径上使波束变窄。 (1).H面扇形喇叭:若保持矩形波导窄边尺寸不变,逐渐张开宽边可得H面扇形喇叭。

蓝牙天线技术分析与应用介绍

蓝牙天线技术分析与应用介绍
蓝牙可以是一种低成本、低功率以及短距离无线通讯的技术,可以广泛的应 用在任何个人行动通讯设备上。而随着 1999 年 1.0 版蓝牙规范的正式制订,一 场短距离无线通讯网路的革命似乎已经展开, 而由蓝牙概念所发展出来的无线个 人局域网络(Personal Area Network, PAN)也正式成立。 到目前为止,由于市面上所推出的蓝牙相关产品尚未完全普及,「蓝牙」这 个让人耳熟能详的名词在产品应用上还是给人有「犹抱琵琶半遮面」的感觉。探 究 其 产 品 尚 未 全 面 化 推 出 的 原 因 除 了 蓝 牙 规 范 尚 未 完 全 底 定 外 (2.0 版 正 在 发 展 中); 另一 重要 的因 素 则是 整个 蓝 牙模 块的 价 格仍 然居 高 不下 ,使 得 蓝牙 产品 的 售价偏高,以 Ericsson 所推出的蓝牙耳机为例,其预估的售价便高达 200 美元 左右。于是,降低模块的价格便成了蓝牙芯片提供厂商与外围组件制造厂商致力 发展的方向。 「天线」 是在无线通讯系统中用来传送与接收电磁波能量的重要必备组件。 , 由于目前技术尚无法将天线整合至半导体制程的芯片中, 故在蓝牙模块里除了核 心的系统芯片外,天线是另一具有影响蓝牙模块传输特性的关键性组件。在各种 不同的蓝牙应用产品中,所使用的天线设计方法与制作材质也不尽相同。选用适 当的天线除了有助于搭配产品的外型以及提升蓝牙模块的传输特性外, 还可以更 进一步降低整个蓝牙模块的成本。 这是提供给蓝牙系统厂商在寻求低价格的系统 芯片外,另一个可能降低模块成本的考量方向。在本文中将介绍蓝牙天线的设计 考量、相关重要参数、蓝牙天线的种类以及在产品上的应用考量。 重要的天线参数 天 线 最 主 要 的 功 能 在 于 转 换 传 播 介 质 中 (通 常 是 空 气 介 质 )辐 射 电 磁 波 能 量 与收发机所送出或收到的能量。在能量转换的过程中,会出现有收发机与天线及 天线与传播介质之间的不连续接口。在无线通讯系统中,天线必须依照这两个接 口的特性来做适当的设计,以使得收发机、天线以及传播介质之间形成一个连续 的能量传输路径, 如此便可以顺利的将发射机的能量藉由发射天线辐射到传播介 质中,并藉由接收天线将辐射电磁波的能量传送到接收机端。为了能够说明这两

OTA天线测试的能力及测试标准

OTA测试能力 OTA测试能力: 1:有源部分 辐射功率 (TRP) 灵敏度性能 (TIS) 2:无源部分 天线增益测试(Gain) 天线接口阻抗测试(Input Impedance) 天线驻波比/回波损耗测试(VSWR/RL) 天线方向图测试(Radiation Pattern) 方向性(Directivity) 波束宽带/前后比(3Db BW/FB Ratio) 交叉极化比/隔离度(Cross Polar/Isolation) 支持的无线制式:GSM,CDMA,WCDMA,TDSCDMA产品的有源或者无源测试;蓝牙,WIFI,DVB等天线的无源测试; 目前支持的测试规范: 1:CTIA的OTA测试规范(Test Plan for Mobile Station Over the Air Performance V2.2.2)2:GCF 的OTA测试规范(GCF CC V3.33最新规定) 3:3GPP/ETSI OTA antenna performance conformance testing (TS 34.114,TS25.144) 4:中国工信部在2008年强制执行的OTA进网规定(YDT 1484-2006) 5:无源天线测试标准(Passive antenna test:IEEE149-1979)

TRP全称Total Radiated Power,即总辐射功率。其含义是手机在空间三维球面上的射频辐射功率的积分值,反应了手机在所有方向上的发射特性。打个比方,就如同一盏灯泡在所有方向上的辐射的光的总和。那么越亮就代表其发射的能量越多,越暗就代表其发射的能量越少。但是辐射功率是有上限的,手机本身对最大的辐射功率进行了限制,任何手机的射频模块输出功率不会超过2W(33dBm)。越是接近这个值,说明信号发射能力越好,也说明辐射更大。该指标通常与SAR指标(反映人体吸收的辐射的指标)相互制约,一部合格的手机既要有好的发射能力,又要有较低的SAR 值。 我国的标准YD1484-2006<<移动台空间射频辐射功率和接收机性能测量方法>>是对手机进行TRP测量的规范性文件,其中约定了TRP的最低值,对于GSM手机而言,900频段不能低于26dBm,1800频段不能低于25dBm;对于CDMA手机而言TRP 不能低于20dBm,与北美的CTIA要求是一致的,而与欧洲的3GPP标准比较则有一些测量方式上的差异。 目前无线产品对人体辐射大小的衡量方法被广泛接受的标准是SAR (Specific Absorption Rate)值. SAR的实际意义就是对人体的辐射能量的大小, 它是指辐射被人体头部或身体各部位组织吸收的比率,单位是W/kg。国际非电离性辐射保护委员会(ICNIRP)和欧洲规定的SAR值上限标准为2W/kg,美国联邦通讯委员会( FCC)规定的最大SAR值为1.6W/kg,我国目前SAR的主要标准为YD/T 1644.1 《手持和身体佩戴使用的无线通信设备对人体的电磁照射》。在这里特别要注意的是SAR的测试数值是指峰值水平, 也就是要求被测手机处于最大功率发射模式下进行测量和评估!

蓝牙模块硬件设计指导(参考)

蓝牙模块硬件设计指导(参考) 1.简介 该文档基于某款蓝牙模块的硬件设计经验总结,仅作硬件设计参考之用。 2.天线设计 2.1PIFA天线设计 2.1.1尺寸要求 该天线是经过调频特性的理论计算得出的尺寸大小,并经过实际设计验证的经验值,跟板材及环境都有关系。按如下规格设计最远距离(无遮挡)可达20米。 图1 2.1.2布线要求 首先,建议将天线按尺寸设计成元件封装,方便摆放及后续项目设计,并可以防止拖动造成尺寸大小变化,而来回修改。 其次,该天线是与地线连接的,天线有效部分的周围及其下层(即背面)不应用有元器、布线,更不应该铺铜,否则影响信号发射和接收,甚至无法正常工作。 第三,该天线的接地点要求大面积接地,并多打过孔。第四,该天线要求设计在PCB板的板边,尽量朝前面板,并要求周围避开铁质结构件。 2.1.3板材要求 板材请选用:FR4,介电常数为 4.2 2.2外引天线设计 请断开PIFA天线的连接电路,并用10pF的电容连接外引天线。外引天线的线材要求采用50欧高频屏敝电缆,并在尾部去掉3CM长的屏敝层。线头的中间信号线焊接在天线输出

端,而屏敝铁线也应该焊在就近地线位置,该天线尾部应放置于前面板靠前位置或者引至铁壳之外。 3.电源设计 电源的参数要求应根据具体型号的参数来设计,详细请见相应型号的SPEC文档。 注:为了保证模块的工作的稳定性及语音输出不受干扰,建议蓝牙模块独立电源供电,并保证电源稳定,输出功率符合模块的最大功耗。 另外,掉电时,要保证蓝牙的掉电完全(即保证掉电电压可以小于 1.5V超50mS);实在无法满足条件,请加进复位芯片对模块复位引脚进行复位电平控制。 建议:主控CPU增加对蓝牙模块的电源控制,即可保证模块掉电完全,也可避免蓝牙模块的状态与CPU的状态不一置。 4.音频电路设计 音频电路的设计直接影响到蓝牙模块输的音质指标,所以,应独立区分布线,保证音频信号的完整性。 4.1差分输出设计要求 有的模块音频输出是差分信号输出,需要外部加差分信号转单端信号电路。如下图所示: 图2 其中,差分线的布板走线应尽量短且等长,做好地线屏敝工作,避免其信号线干扰。 第二,其接地网络应与目标系统的音频地(如汽车音响的功放接地点)连接之后再与大地相连,避免地线引进干扰。 第三,建议图示中所有10K电阻的精度都采用1%的。第四,保证电源的电压稳定。

RFID天线安装与调试实训报告

实训报告 姓名学号 系部 专业物联网应用技术 班级 _ 指导教师 实训名称天线安装与调试 完成时间: 2013年月日 目录

1 物联网常用天线简介 (3) 2 物联网天线常见参数 (3) 3 物联网常用器件安装测量记录及分析 (4) 4 标签天线制作及测量分析 (13) 参考文献 (15) 1 物联网常用天线简介

物联网(The Internet of things)的定义: 通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网就是“物物相连的互联网”。 天线的基本功能: 将由发射机(或传输线)送来的高频电流(或导波)能量转变为无线电波并传送到空间;在接收端,则将空间传来的无线电波能量转变为向接收机传送的高频电流能量,因此,天线可认为是导波和辐射波的变换装置,是一个能量转换器。 天线种类: 首先按天线用途分:可分为基地台天线和移动台天线 (1) 按天线的辐射方向可划分:可为全向天线和定向天线 (2) 按工作性质划分:可分为接收天线和发射天线 (3) 按天线的极化方向分还分为水平极化天线及垂直极化天线 (4) 按频率分类:长波天线,中波天线,短波天线,超短波天线,微波天线 2 物联网天线常见参数 (1)天线的增益:天线增益是用来衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力,它是选择基站天线最重要的参数之一。 (2)带宽:这也是一个重要但容易被忽略的问题。天线是有一定带宽的,这意味着虽然谐振频率是一个频率点,但是在这个频率点附近一定范围内,这付天线的性能都是差不多好的。这个范围就是带宽。 (3)输入阻抗:天线输入端信号电压与信号电流之比,称为天线的输入阻抗。 (4)反射系数(Г): 反射电压/入射电压,为标量。

蓝牙5.0 BLE芯片模块KT1025A硬件说明和设计注意事项

KT1025X硬件说明和设计注意事项 1、首先请以提供的测试DEMO为准“BT201”模块,如果单独使用芯片,没测试过dem直接LAYOUT,此时经验不是很丰富,极有可能出现底噪。所以首先对比好厂商的测试板 注意:蓝牙音频类的产品,出现底噪或者杂音是很常见的,layout的时候请不要很随意,基础知识不牢固的,网上多学习,不要想当然的随便,结果出来杂音就是自然而然的事情 2、天线和一些元器件的封装,请直接参考DEMO模块的PCB文件,资料库里面有 3、还需要注意电源供电: (1)、BT201测试板其实也是有底噪的,只是非常小,人耳基本很难听出来而已 (2)、可以使用手机充电器供电试试,不会有大的底噪 (3)、最好用电池供电,因为电池是觉得对的直流,所以非常干净 (4)、台式电脑的USB输出就有可能产生纹波比较大,会产生底噪 (5)、板子中如果有DCDC,则也容易产生底噪,最优的供电是采用7805之类的LDO 4、如果板子有底噪,该怎么排查? (1)、首先板子的供电,选一个干净的,最好电池供电,断开前级一切电源电路 (2)、然后接出芯片的耳机输出,用耳机听听,是否有底噪,如果没有就查后级功放电路 (3)、如果播放U盘无底噪,而播放蓝牙有底噪,这个不能说明什么问题。 本身蓝牙属于高频射频,对外就会辐射能量,底噪只能尽可能的小,不可能没有。但是好的设计,你听起来是感受不到底噪的,除非仪器去测量。 5、蓝牙底噪的改善方法: (1)、蓝牙天线和蓝牙模块尽量远离模拟电路 (2)、芯片的模拟地一定要接到电源地的输入端 (3)、检查芯片周围的接芯片脚的电容有没有问题,是否短路,或者虚焊 (4)、蓝牙部分的GND要多放过孔。 6、晶振的选型和指标要求? 由于蓝牙对频偏要求比较高,所以晶振的品质对蓝牙的性能至关重要,选型过程中 必须保证晶振的一致性和稳定性。晶振的频率偏差必须≤±10ppm,负载CL推荐12pF。 备注:晶振对地电容C102=C103?=2*CL‐(4pF~6pF),其中CL为晶振负载电容。 (1)、体积无要求的,推荐我DEMO上面的晶振,成本低,性能好 (2)、体积要求小的,推荐24M-3225的,成本稍高,性能好 建议直接用原厂配套的晶体,相信比外面随意采购的要优惠和质量保障

蓝牙天线设计

蓝牙天线设计 目前最常见的蓝牙天线有偶极天线(dipole antenna),倒 F 型天线(planar inverted F anternna)、曲流线型天线(meander line antenna)、微小型陶瓷天线(ceramic antenna)、液晶聚合体天线(lcp)和棒状天线(2.4G 频率专用)等。由于这些具有近似全向性的辐射场型以及结构简单、制作成本低的优点,所以非常适合嵌入蓝牙技术装置使用。下面主要介绍 4 种天线的设计方法。 1、倒F 型天线 倒F型天线是由于其结构与倒置的英文字母 F 相似而得名。如下 图 1 所示。其中(L+H)只有四分之一波长,而且在其结构中已经包含有接触地金属面,可以降低对模块中接地金属米难的敏感度,所以非常适合用在蓝牙模块装置中。另外一方面,由于倒 F 型天线只需要利用金属导体配合适当的馈线及天线短路到接地面的位置,故其制作成本低,而且可以直接与pcb电路板焊接在一起,一体化设计。 倒 F 型天线的天线体可以为线状或者片状,若以金属片制作则可以 为SMD(suerface-mountde device)组件焊接在电路板上达到隐藏天线的目的。此时为了支撑金属片不与接地金属面产生短路,通常会在金属片与接地面之间加入绝缘介质。当使用介电常数较高的绝缘材料还可以缩小蓝牙天线尺寸。

图 2 给出了倒 F 型天线的pcb设计封装参数。作为板载天线的一种,倒 F 型天线设计成本低但是增加了一定的体积,但是实际应用中是最长见一的一种。 倒 F 型天线是1/4 波长天线,除去其天线接入点外,其外轮廓 为L 形状。图 2 中蓝牙天线接入点与蓝牙芯片的天线引脚相连接,外轮廓L 型短边接地,天线接入点介于地和天线开放端之间。板载F型天线一般放在pcb 顶层,铺地一般放在顶层并位于天线附近,但天线周围务必不能放置地,周围应是净空区。图 3 给出了倒 F 型天线在PROTEL 中制作成板载天线的应用示范:

天线测试报告112305

东莞市晖速天线技术有限公司DongGuan HuiSu Antenna Technologies Co.,Ltd ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅测试报告 Test Report 共 13页 试验名称 112305 Description 低频排气管型一体化美化天线 试验类别天线辐射性能测试 Sort 承试单位东莞市晖速天线技术有限公司品质保证部 Customer 拟制万林涛 Organizer 批准 Approver 报告日期 2010年 12月20日 Issued date

1.测试时间 2010年12月18日 2.测试环境 测试地点:东莞市晖速天线技术有限公司远场测试场 测试设备:天线转台和标准增益天线等 测试人员:万林涛黄财茂 3.测试内容 3.1 测试项目 3.1.1方向图测试 测试天线的水平和垂直方向图。频点选取820、824、896MHz等频点进行测试。从方向图中得出以下指标: 水平波束宽度、交叉极化比、前后比,以及垂直波束宽度、上旁瓣抑制等辐射性能参数。 3.2 被测天线 天线型号:112305 频段:820-960MHz 4.测试结果 4.1 测试结果统计表(3页) 4.2产品说明书(4页) 4.3 方向图图片(5-12页) 4.4测试方法(13页)

4.2.2 测试结果统计表 E面波瓣宽度、抑制不合格,H面波瓣宽度、前后比,增益以及交叉极化60°不合格,3dB瓣宽偏宽。

排气管型一体化美化天线 电气性能Electrical Specifications 频率范围Frequency Range 820~960MHz 增益Gain14.5±0.5 dB i 驻波比VSWR <1.5 极化形式Polarization ±45° 端口隔离度Isolation Between Two Ports ≥28dB 交叉极化鉴别率Cross-Polar Discrimination >10dB(@ 60°) 上旁瓣抑制Upper Sidelobe Suppresslon≤-15dB 前后比Front to back ratio≥25dB 水平波瓣宽度Horizontal beamwidth 65°±5° 垂直波瓣宽度Vertical beamwidth 15°±3° 主瓣下倾Electrical downtilt 0°~ 18° 三阶互调IM.3rd order(2×43dbm)≤-107dBm 输入阻抗Input Impedance 50Ω 功率容量Max Input Power 200W 接口形式Connector 2*7/16 DIN Female 雷电保护Lighting Protection Direct ground 机械性能Mechanical Specification s 尺寸(净天线) Dimensions Φ180mm,长度:1650mm 重量(净天线) Weight≤8Kg 辐射体材料Radiator Material Copper 天线罩材料Radome Material Fiberglass 天线罩颜色Radome Color White

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