Антенны стали неотъемлемой частью бытовой электроники — они используются даже в компактных портативных устройствах с источниками энергии ограниченной емкости. Такие антенны должны иметь небольшие физические размеры и обладать высокой энергоэффективностью.
Согласующее устройство подсоединено к FPC1500 и антенному кабелю
Согласование антенны — важный аспект любой передающей радиосистемы для достижения наилучшего покрытия и минимального энергопотребления. Противоречивым фактором здесь является физический размер антенны. Небольшим антеннам, которые обычно применяются в устройствах Интернета вещей, свойственны пониженные характеристики из-за ограниченного размера. Неэффективность антенн малого размера обычно учитывается при расчете энергетического потенциала линии связи и компенсируется повышением мощности передачи, что отрицательно сказывается на характеристиках системы, например на времени ее автономной работы. Эти обстоятельства придают особую важность вопросу согласования антенн, поскольку правильно согласованная антенна имеет наивысший КПД с точки зрения использования мощности поступающего на нее сигнала.
Калибровка в плоскости измерения, т. е. на стыке между цепью связи и кабелями анализатора цепей, — чрезвычайно важный шаг для компенсации влияния кабелей и разъемов. При ручной калибровке возможны ошибки; она отнимает много времени, когда переключение калибровочных мер ХХ, КЗ и нагрузки выполняется вручную. Блок калибровки R&S®ZN-Z103 автоматизирует переключение между мерами. Это помогает уменьшить число ошибок подключения и сократить время калибровки до нескольких секунд. Этапы согласования антенны:
Обнаружение подключения блока калибровки ZN-Z103 к порту USB
Калибровка
Прежде всего следует задать условия измерения: требуемый частотный диапазон, разрешение по полосе пропускания и количество точек измерения. Затем подключите R&S®ZN-Z103 к USB-порту R&S®FPC1500. Прибор автоматически распознает блок калибровки. После этого подсоедините один конец коаксиального кабеля к выходному порту R&S®FPC1500, а другой конец — к блоку калибровки. Нажмите Calibrate → Full 1-port (Калибровка → Полная, 1 порт). Прибор откалиброван.
Регистрация значения полного сопротивления R + jX
с помощью нескольких маркеров
Измерение
Объекты, находящиеся в непосредственной близости от антенны, такие как корпус устройства, лабораторное оборудование, кабели или измерительные приборы, изменяют диаграмму направленности антенны и ее входное сопротивление. Поэтому важно расположить антенну таким образом, чтобы окружающая обстановка максимально соответствовала ожидаемым условиям ее эксплуатации.
Самый простой способ визуального отображения соответствующего состояния — диаграмма Смита, которая поддерживается опцией векторного измерения параметров отражения R&S®FPC-K42. Запишите значение полного сопротивления R + jX маркера. Это, вероятно, лучше всего сделать в середине полосы или на нескольких частотах, используя несколько маркеров.
Регулировка
Существует целый ряд имитаторов для расчета требуемой согласующей цепи. После расчета можно изготовить требуемую цепь и подсоединить ее к антенне. Проверьте интеграцию антенны путем повторного измерения параметров антенны с согласующей цепью, чтобы оценить качество согласования.
Также может потребоваться корректировка на месте установки. Отслеживать такие изменения очень просто: запишите и сравните их с помощью R&S®InstrumentView — бесплатной программы для ПК, которая входит в комплект поставки прибора.
Согласование антенн маломощных устройств и устройств для Интернета вещей — это поиск оптимального баланса между физическими размерами, энергопотреблением и зоной покрытия. Прибор R&S®FPC1500 измеряет параметры отражения антенн, что помогает оптимизировать конструкцию для улучшения согласования антенн с целью достижения наилучшего пользовательского опыта с точки зрения времени автономной работы, зоны покрытия и качества приема.
Сопутствующие товары
