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【射频】蓝牙PCB天线详细测试调试步骤

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发表于 2022-6-30 11:10:27 | 显示全部楼层 |阅读模式
【射频】蓝牙PCB天线详细测试调试步骤
1. PCB Trace尺寸
设计天线之前,参考一下供应商参考设计资料绘制天线,制板后回来调试。
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2. 测试前准备
首先准备一根可焊接的同轴线,割开天线匹配网络与滤波器连接处,将同轴线内芯连接到匹配网络的输入端,外屏蔽层焊接在PCB的地上,尽量靠近天线的输入端匹配网络。

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3. VNA校准与调谐

VNA通过同轴电缆连接到产品上,可在同轴电缆外套上铁氧体磁环,铁氧体磁环有助于防止射频电流在同轴电缆外面流动(会干扰测量)。对VNA Port1(单端口)使用电子校准件或者机械校准进行开路、短路、负载校准。校准完毕后,将PCB和VNA连接,使用S11/Smith Chart测量输入端阻抗(注意调试时去嵌),可借助Smith Chart2.0 阻抗匹配软件调整匹配网络的LC电容电感的值来调谐,同时也可以切割Trace天线的长度,直到S11轨迹(显示在VNA)在中心频点2441MHz处的史密斯图,此时天线大致调谐完成。

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4. 远场测试

使用VNA网络分析仪Smith Chart进行天线调谐后,还有必要进行微调,结合蓝牙产品的发射功能,从而使天线性能得到优化并最终定稿。对于性能测试,最好是在半电波暗室中进行,能得到天线全部的指标。但是往往现实不尽如人意,大多数工程师并不从事射频工作,从供应商直接采购蓝牙模组产品进行集成,对于天线更是一无所知。因此,对于硬件工程师,我们可以使用简单的测试方法,在室内或室外距离产品2米处使用频谱仪接收功率(X,Y,Z三个方向进行评测),从频谱上的功率显示来判断天线性能。测试过程中注意避免金属物体,如实验室金属桌、文件柜、灯柱和汽车等。

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