アンテナ整合のためのネットワークアナライザーに代わる貧乏人


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915 MHzトランシーバーを搭載した小さなボードを使用しています。小さなヘリカルアンテナが使用されており、バランやマッチングネットワークなど、ICからの経路が10 mmと非常に短いボード上に配置されています。含めるために使用できるRFコネクタまたは実際の状態はありません。ボードスペースに制約があり、ボードにはプラスチックケースが必要なため、製造元のガイドラインに準拠できなかったため、少なくともアンテナのマッチングを行って、最大の転送を確保する必要があります。問題は、ネットワークアナライザーにアクセスできないことです。そのため、L値とC値をランダムに試行して出力を測定する以外に、使用できる手動の方法があるかどうかを知りたいです。深刻なアンテナ性能は必要ありませんが、ある程度「良好」なアンテナです(相対的な用語ですが、知っています)。

ボードには、2つの0402コンポーネント(1つのシリーズと1つのパラレル)のフットプリントがあります。ICの粗出力は約20 dBmです。ICの開発キットから、アンテナが良好で、アンテナ(他の種類のアンテナ)とのマッチングが良好なボードを入手できます。ボードから連続送信を行い、開発キットレシーバーの知覚RSSIから相対電力測定値を取得できると考えていました。結果を他の開発キットのボードから得られた測定値と比較することができます。次に、LとCの値を試して、力ずくで実行します。また、915 MHz帯域(902〜928)の10の異なるチャネルから選択して、どのような違いがあるかを確認することもできます。私はそれがひどいことを知っていますが、ちょっと、それがブルートフォースと呼ばれる理由です。

より良い方法はありますか?いくつかの測定値を取得するために使用できる安価な(100ドル未満)機器はありますか?私は発展途上国に住んでいるので、「eBayでxxxを買う」は私の可能性の範囲外です。

任意の提案をいただければ幸いです。


1人のユーザーがこの質問に回答しましたが、サーバーのメンテナンス時に削除されたようです。同情。
user44206 2014年

スペクトラムアナライザーまたは1GHz信号発生器がないと仮定して正しいですか?デザインと比較したリファレンスデザインの画像を投稿できますか?何が違うのか理解するのに苦労しました。具体的に従わなかったガイドラインは何ですか?
user6972 2014年

@ user6972 ホイップアンテナを使用しいるため、リファレンスデザインは完全に異なります。私のデザインは形状が異なり、ヘリコイドアンテナを使用しています。
user44206 2014年

回答:


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あなたのデザインに関する詳細情報がなければ、私はマッチングテクニックについてコメントすることはできません。しかし、ここにテストのセットアップに関するいくつかのヘルプがあります。

相対測定を試みることもできますが、RSSIは、比較が多少似ているためにRSSIの線形範囲内にいることを確認する必要があるため、検証には不十分なパラメーターです。RSSIは、アンプの飽和度の現在の測定値にすぎず、一般にあまり正確ではないことに注意してください。

スペクトラムアナライザーは、さらに多くの情報を提供し、デバイスが帯域全体でどのように動作するかをすばやく把握することができます。

これらすべてを除けば、マルチパス干渉を回避するために、屋外の屋外でこれをテストする必要があります。よりオープンでオブジェクト(特に金属)が不足しているほど、優れています。電源用のバッテリーを備えた2つの可動式テストスタンド(プラスチックまたはグラスファイバーが最適)を作成します。リファレンスレシーバーとテストトランスミッター(DUT)間の距離を測定します。

製造元のリファレンスから始めて、低/中/高の帯域で特徴付けます。RSSIの読み取り値が安定しており、バックグラウンド測定(トランスミッタが動作していない状態)が静かであることを確認してください。ISM900MHz帯域は非常にノイズが多い可能性があるため、RSSIを使用した誤った読み取りに注意してください。バックグラウンドレベルを確認するために、送信機を常にオン/オフしていることに気づくかもしれません。

RSSIは、その範囲のほぼ中央にある必要があります。そうでない場合は、ユニットを近づけたり離したりします。この距離を注意深く測定して、将来同じことができるようにしてください...そして、基準レシーバーを紛失しないでください!また、使用される方向を追跡し、ケーブルが慎重に配置され、再現性のためにテープで留められていることを確認します(レシーバーとDUTの両方)。テストのために、より一貫したグランドプレーンを提供するために、レシーバーとDUTの下に銅のスクリーン素材を置くこともできます。デバイスの下の画面の中央を通るように配線を下にしてみてください。

次に、同じ距離で設計を行い、バンド全体で測定を繰り返します。RSSIを使用すると、+ /-3 dBはおそらく期待できる精度のほぼすべてです。また、設計が物理的に異なるため、いくつかのアンテナのヌルまたはローブでテストせず、一貫した結果が得られることを保証するために、さまざまな方向をテストする必要がある場合があります。


こんにちは、これは実際のテストに役立つ情報です。ただし、テスト結果に基づいてどの変更を導入すればよいかを判断するための洞察を探していました。たとえば、コンデンサ/インダクタを直列に追加する必要がありますか?どんな価値?どの範囲で作業する必要がありますか?1〜10pF?10〜100pF?1〜100µH?それについてのヒントは非常に役に立ちます。
user44206 2014年

@ user44206いいえ。ネットワークアナライザーや信号発生器とスペクトルアナライザーがないと、推測することはほぼ不可能です。2つのアンテナのS11プロットはありますか?
user6972 14年

データシートにはグラフしかありません。S11は提供されていませんが、S11はボードの形状、ケースなどに依存すると思いますか?
user44206 2014年

@ user44206はい、一致した新しいアンテナと最後のS11。ただし、各アンテナのS11は、適切なマッチングを行うために知っておく必要がある開始点です。ベンダーは通常、アンテナのS11プロットを提供します。それらからデータを取得するために、電話をしなければならない場合があります。2つのアンテナの2つのS11を比較すると、新しいマッチング値を推測するのに役立ちます。また、アンプの出力インピーダンスを知ることは非常に役立ちます。
user6972 14年

ありがとうございました。約3週間で、ボードが私の手に渡ります。その時までにいくつかの大まかな測定を行うので、今のところ、心配事を寄せ付けないようにします。ところで、「中性」の直列要素として、0402 100pF C0Gコンデンサを使用します。どう思いますか?それは十分に中立でしょうか?最悪のシナリオでは、はんだバルジに置き換えることができました。:P
user44206

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わかりました、貧乏人の選択肢は次のとおりです:

アンテナを(おそらく0オームの抵抗で)ドライバに直接接続し、マッチングネットワークを使用しないでください。

約3dBは失われる可能性がありますが、通常はアンテナ損失やパス損失と比較するとそれほど大きくありません。

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