CN103795483A - 天线传输性能调试方法 - Google Patents

天线传输性能调试方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103795483A
CN103795483A CN201410043526.8A CN201410043526A CN103795483A CN 103795483 A CN103795483 A CN 103795483A CN 201410043526 A CN201410043526 A CN 201410043526A CN 103795483 A CN103795483 A CN 103795483A
Authority
CN
China
Prior art keywords
antenna
debugged
frequency
std2
value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410043526.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103795483B (zh
Inventor
袁锦辉
荣平
周迅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZHEJIANG INSIGMA TECHNOLOGY CO LTD
Original Assignee
ZHEJIANG INSIGMA TECHNOLOGY CO LTD
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZHEJIANG INSIGMA TECHNOLOGY CO LTD filed Critical ZHEJIANG INSIGMA TECHNOLOGY CO LTD
Priority to CN201410043526.8A priority Critical patent/CN103795483B/zh
Publication of CN103795483A publication Critical patent/CN103795483A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103795483B publication Critical patent/CN103795483B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Monitoring And Testing Of Transmission In General (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

本发明涉及天线技术，提出了一种天线传输性能调试方法，通过多次调整待调试天线的状态，并不断查看待调试天线与有性能保障的标准天线间的空间传输系数S21test，与有性能保障的两个标准天线间的空间传输系数S21std，的逼近程度，来获得待调试天线的最佳调整方式，通过最佳调整方式对待调试天线进行调整，从而改善天线的传输性能。这种调试方法不仅简单易行，而且具备较好的操作精度，便于调试天线的传输特性。

Description

天线传输性能调试方法
技术领域
本发明涉及天线技术，特别是天线传输性能调试方法。
背景技术
天线是无线电子设备的必要构成之一，典型结构单元如图1所示，包括：馈电点，阻抗匹配网络，辐射单元，电介质基材等。
通过仿真工具设计的天线，理论上的性能一般满足或高于工程上的要求，但其在实际的无线系统中的性能因受到诸多因素的影响，而需要调试天线的前端阻抗、馈电点位置、及辐射单元尺寸等才能保证天线的最佳传输性能。所述诸多因素包括：电介质基材的损耗；金属导体有限的电导率及趋肤效应、阻抗损耗等；空间辐射损耗；周围金属物体存在等。
天线的传输性能指标参数一般包括但不限于：
1.谐振频率(f0)：也即天线的中心频率，一般该频点位于天线通频带的中心位置。
2.通频带（BW3dB）：通频带表示天线的应用频带宽度，理论上天线均可以接收或者可以发射任何位于通频带内的信号。
3.回波损耗（S11）：回波损耗衡量的就是电子装置射频前端电路和天线之间的匹配情况，匹配状况越好回波损耗的值也就越小。
4.驻波系数（VSWR）：常用电压驻波系数衡量，表征传输路径上最大电压的幅值与最小电压的幅值之比，该参数可以在矢量网络信号分析仪上直接按下Format测试SWR得到。
5.天线隔离度：适用于多天线的情形，用于衡量天线之间的隔离情况。
本发明提出了一种天线传输性能调试方法，通过多次调整待调试天线的状态，并不断查看待调试天线与有性能保障的标准天线间的空间传输系数S21test，与有性能保障的两个标准天线间的空间传输系数S21std，的逼近程度，来获得待调试天线的最佳调整方式，通过最佳调整方式对待调试天线进行调整，从而改善天线的传输性能。这种调试方法不仅简单易行，而且具备较好的操作精度，便于调试天线的传输特性。
发明内容
本发明给出了一种天线传输性能调试方法，具体步骤包括：
（1）选择合适的调试场地后，放置标准天线Astd1、Astd2；标准天线指经过全面应用验证满足实际使用要求的全向天线；
（2）将连接有射频同轴线的矢量网络信号分析仪进行传输校准；
（3）通过所述射频同轴线将天线Astd1、Astd2分别连接到矢量网络信号分析仪的两个端口；
（4）将矢量网络信号分析仪的显示模式设置为观察空间传输系数S21的模式，将Astd1作为发射天线，将Astd2作为接收天线；
（5）在天线测试频段内设定天线通频带中心频点f用于观察S21的值；通过上、下、左、右、前、后移动Astd2，确保Astd2不处于信号接收的盲区，固定Astd2，标记Astd2的固定位置为P2；移动Astd1，找到使频点f上的S21最大的位置，标记该位置并记为P1；记录P1位置对应的频点f的S21参数值大小为S21std；
（6）用待调试天线Atset替换Astd1，即：将Astd1拆卸下来，将待调试天线Atset置于P1，并通过原来连接Astd1的射频同轴线将待调试天线Atset连接到矢量网络信号分析仪；
（7）查看S21参数值的大小S21test是否比较接近S21std，如果S21test与S21std的差值的绝对值小于第一阈值，则该待调试天线Atset的调试结束，Atest即为调试好的天线A好；否则，令n＝1，执行步骤（8）；
（8）调整Atest的馈电点位置、辐射单元尺寸和/或形状、阻抗匹配网络的部件中的一个或多个，然后，重新查看S21参数值的大小S21test与S21std的差值的绝对值S是否变小；如果S变小但仍大于所述第一阈值，则记下对Atest所做的调整方式和S的值，并执行步骤（9）；如果S没有变小则不记录，并执行步骤（9）；如果S变小且小于或等于所述第一阈值，则记下对Atest所做的调整方式D1，执行步骤（10）；
（9）判断n是否大于或等于预设正整数值N；若是，则找出所记下的S值中最小的一个值S小所对应的天线Atest的调整方式D2，执行步骤（10）；否则n递增1，返回步骤（8）；其中，2=<N<=50；
（10）使用调整方式D1或D2，对天线Atest进行调整，获得调试好的天线A好。
优选地，调试方法还包括：还包括：
（11）将A好作为接收天线，将Astd2作为发射天线，并分别固定于步骤（5）确定的位置P2、P1，记录该情况下频点f的S21值为S收；如果S收与S21std的差值的绝对值小于第二阈值，则天线A好的收发性能一致。
优选地，合适的调试场地例如为射频暗室或空旷环境。
优选地，发射天线和接收天线在整个测试过程中的距离大于或等于1米。
优选地，本发明中的天线均为PCB（印刷电路板）天线。
附图说明
图1为典型天线结构单元。
图2为优选的天线调试连接拓扑示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
步骤1、选择合适的调试场地后，放置标准天线Astd1、Astd2；标准天线指经过全面应用验证满足实际使用要求的全向天线。
合适的调试场地优选为射频暗室或者无线干扰小的空旷环境。调试场地优选地关闭了周边的无线电子设备。合适的调试场地优选地在天线附件区域无具有金属表面的物体。
步骤2、将连接有射频同轴线的矢量网络信号分析仪进行传输校准。校准时需要包含分别连接两个天线的两段射频同轴线缆。射频同轴线的长度在该步骤之前可以随意调节，但在该步骤之后，优选地不再增加或者减小。
步骤3、通过所述射频同轴线将天线Astd1、Astd2分别连接到矢量网络信号分析仪的两个端口，如图2所示。
步骤4、将矢量网络信号分析仪的显示模式设置为观察空间传输系数S21的模式，将Astd1作为发射天线，将Astd2作为接收天线。将矢量网络信号分析仪的显示模式设置为观察空间传输系数S21的模式，例如是：切换矢量网络信号分析仪的功能菜单，使矢量网络信号分析仪的显示屏切换为可以观察S21传输曲线参数的模式。
步骤5、在天线测试频段内设定天线通频带中心频点f用于观察S21的值；即f=fmin+(fmax-fmin)/2，这里fmin代表待调试天线通频带的最小频点，fmax代表待调试天线通频带的最大频点；通过上、下、左、右、前、后移动Astd2，确保Astd2不处于信号接收的盲区，固定Astd2，标记Astd2的固定位置为P2；其中，S21的值一直处于极小值且移动天线A2没有明显改观就意味着天线A2落在接收盲区内；移动Astd1，找到使频点f上的S21最大的位置，标记该位置并记为P1；记录P1位置对应的频点f的S21参数值大小为S21std。
步骤6、用待调试天线Atset替换Astd1，即：将Astd1拆卸下来，将待调试天线Atset置于P1，并通过原来连接Astd1的射频同轴线将待调试天线Atset连接到矢量网络信号分析仪。
步骤7、查看S21参数值的大小S21test是否比较接近S21std，如果S21test与S21std的差值的绝对值小于第一阈值，例如为0.1db，说明待调试天线的传输性能已十分接近标准天线、达到了使用要求，该情况下可结束天线Atset的调试工作，Atest即为调试好的天线A好；否则，令n＝1，执行步骤8；
步骤8、调整Atest的馈电点位置、辐射单元尺寸和/或形状、阻抗匹配网络的部件中的一个或多个，然后，重新查看S21参数值的大小S21test与S21std的差值的绝对值S是否变小；如果S变小但仍大于所述第一阈值，则记下对Atest所做的调整方式和S的值，并执行步骤9；如果S没有变小则不记录，并执行步骤9；如果S变小且小于或等于所述第一阈值，则记下对Atest所做的调整方式D1，执行步骤10；
步骤9、判断n是否大于或等于预设正整数值N；若是，则找出所记下的S值中最小的一个值S小所对应的天线Atest的调整方式D2，执行步骤10；否则n递增1，返回步骤8；其中，2=<N<=50；
步骤10、使用调整方式D1或D2，对天线Atest进行调整，获得调试好的天线A好。
优选地，调试方法还包括：还包括：
（11）将A好作为接收天线，将Astd2作为发射天线，并分别固定于步骤（5）确定的位置P2、P1，记录该情况下频点f的S21值为S收；如果S收与S21std的差值的绝对值小于第二阈值，例如0.1db，则天线A好的收发性能一致。
优选地，合适的调试场地例如为射频暗室或空旷环境。
优选地，发射天线和接收天线在整个测试过程中的距离大于或等于1米。
优选地，本发明中的天线均为PCB天线。
本发明的优点包括但不限于：只需要一台矢量网络分析仪和一个测试人员就可以完成天线的一系列调试，实际操作时流程简洁、方便，而且具备较好的操作精度，便于调试天线的传输特性，测试天线用作收、发不同角色时的传输性能差异，有效保证天线设计的可靠性和准确性。
以上是对本发明具体实施例的说明，在具体的实施过程中可对本发明的方法进行适当的改进，以适应具体情况的具体需要。因此可以理解，根据本发明的具体实施方式只是起示范作用，并不用以限制本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种天线传输性能调试方法，包括以下步骤：
（1）选择合适的调试场地后，放置标准天线Astd1、Astd2；标准天线指经过全面应用验证满足实际使用要求的全向天线；
（2）将连接有射频同轴线的矢量网络信号分析仪进行传输校准；
（3）通过所述射频同轴线将天线Astd1、Astd2分别连接到矢量网络信号分析仪的两个端口；
（4）将矢量网络信号分析仪的显示模式设置为观察空间传输系数S21的模式，将Astd1作为发射天线，将Astd2作为接收天线；
（5）在天线测试频段内设定天线通频带中心频点f用于观察S21的值；通过上、下、左、右、前、后移动Astd2，确保Astd2不处于信号接收的盲区，固定Astd2，标记Astd2的固定位置为P2；移动Astd1，找到使频点f上的S21最大的位置，标记该位置并记为P1；记录P1位置对应的频点f的S21参数值大小为S21std；
（6）用待调试天线Atset替换Astd1，即：将Astd1拆卸下来，将待调试天线Atset置于P1，并通过原来连接Astd1的射频同轴线将待调试天线Atset连接到矢量网络信号分析仪；
（7）查看S21参数值的大小S21test是否比较接近S21std，如果S21test与S21std的差值的绝对值小于第一阈值，则该待调试天线Atset的调试结束，Atest即为调试好的天线A好；否则，令n＝1，执行步骤（8）；
（8）调整Atest的馈电点位置、辐射单元尺寸和/或形状、阻抗匹配网络的部件中的一个或多个，然后，重新查看S21参数值的大小S21test与S21std的差值的绝对值S是否变小；如果S变小但仍大于所述第一阈值，则记下对Atest所做的调整方式和S的值，并执行步骤（9）；如果S没有变小则不记录，并执行步骤（9）；如果S变小且小于或等于所述第一阈值，则记下对Atest所做的调整方式D1，执行步骤（10）；
（9）判断n是否大于或等于预设正整数值N；若是，则找出所记下的S值中最小的一个值S小所对应的天线Atest的调整方式D2，执行步骤（10）；否则n递增1，返回步骤（8）；其中，2=<N<=50；
（10）使用调整方式D1或D2，对天线Atest进行调整，获得调试好的天线A好。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述方法还包括：
（11）将A好作为接收天线，将Astd2作为发射天线，并分别固定于步骤（5）确定的位置P2、P1，记录该情况下频点f的S21值为S收；如果S收与S21std的差值的绝对值小于第二阈值，则天线A好的收发性能一致。
3.如权利要求1-2任一权利要求所述的方法，合适的调试场地为射频暗室或空旷环境。
4.如权利要求1-2任一权利要求所述的方法，发射天线和接收天线在整个测试过程中的距离大于或等于1米。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述第一阈值的范围在0.1db到3db之间。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于所述第二阈值的范围在0.1db到3db之间。
7.如权利要求1-2任一权利要求所述的方法，所述天线为PCB天线。
CN201410043526.8A 2014-01-29 2014-01-29 天线传输性能调试方法 Active CN103795483B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410043526.8A CN103795483B (zh) 2014-01-29 2014-01-29 天线传输性能调试方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410043526.8A CN103795483B (zh) 2014-01-29 2014-01-29 天线传输性能调试方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103795483A true CN103795483A (zh) 2014-05-14
CN103795483B CN103795483B (zh) 2016-08-17

Family

ID=50670835

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410043526.8A Active CN103795483B (zh) 2014-01-29 2014-01-29 天线传输性能调试方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103795483B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI633764B (zh) * 2015-11-18 2018-08-21 川升股份有限公司 無線系統中測試傳輸性能的方法
CN110579648A (zh) * 2018-06-11 2019-12-17 杭州涂鸦信息技术有限公司 一种天线增益判定方法和判定装置
CN110784273A (zh) * 2018-07-31 2020-02-11 和硕联合科技股份有限公司 测试系统及测试方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1283901A (zh) * 1999-08-10 2001-02-14 信息产业部电信科学技术研究院 一种校准智能天线阵的方法和装置
CN1446006A (zh) * 2002-09-13 2003-10-01 大唐移动通信设备有限公司 对智能天线阵进行实时校准的方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1283901A (zh) * 1999-08-10 2001-02-14 信息产业部电信科学技术研究院 一种校准智能天线阵的方法和装置
CN1446006A (zh) * 2002-09-13 2003-10-01 大唐移动通信设备有限公司 对智能天线阵进行实时校准的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王英翔: "天线的测量校准方法", 《监测检测》, 26 August 2009 (2009-08-26), pages 50 - 53 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI633764B (zh) * 2015-11-18 2018-08-21 川升股份有限公司 無線系統中測試傳輸性能的方法
CN110579648A (zh) * 2018-06-11 2019-12-17 杭州涂鸦信息技术有限公司 一种天线增益判定方法和判定装置
CN110784273A (zh) * 2018-07-31 2020-02-11 和硕联合科技股份有限公司 测试系统及测试方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103795483B (zh) 2016-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103795482A (zh) 一种天线传输性能调试方法
US20120206304A1 (en) Hybrid reflectometer system (hrs)
US20160013565A1 (en) Multi-band antenna assembly
CN104079307A (zh) 可消除干扰的电子装置
CN104300234B (zh) 天线装置、电子设备和控制该天线装置的方法
US20150084815A1 (en) Dual-band monopole coupling antenna
CN101459476B (zh) 以阻抗负载特性调整无线射频电路的方法及其相关装置
CN105049130A (zh) 无线通信距离测试装置及方法
CN106464389A (zh) 一种天线测试装置、系统、方法以及相关设备
TWI647460B (zh) 無線通信裝置空中傳輸量測系統
CN104347928B (zh) 天线装置、电子设备和用于控制天线装置的方法
CN103795483A (zh) 天线传输性能调试方法
CN105162929A (zh) 一种测试系统及其应用的测试装置
CN110514907B (zh) 无线通信装置空中传输量测系统
CN102738555B (zh) 手持式装置以及辐射场型调整方法
CN104752839A (zh) 一种高增益宽带耦合缝翼型微带天线
Rogers et al. Two-port model of an antenna for use in characterizing wireless communications systems, obtained using efficiency measurements
KR20200090255A (ko) 무선 단말의 수신기의 무선 성능을 측정하는 방법, 장치 및 컴퓨터 판독가능 저장 매체
US10234493B2 (en) Wireless module, electronic module, and measuring method
CN104157976A (zh) 天线装置和通信终端
WO2015192505A1 (zh) 一种天线及其制造方法、含天线装置
KR100953119B1 (ko) 등가포트회로 및 등가임피던스회로를 이용한 광대역능동다이폴안테나 설계 및 측정 방법
Qi et al. Shared Impedance Noise Coupling in Radio Receivers
CN104518274A (zh) 天线、天线制造方法以及移动终端
Bai Design of spanner shape micro strip patch antenna for Wi-Max applications

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant