CN112701468A - 一种用于优化天线隔离度的参考地分割方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于优化天线隔离度的参考地分割方法，其步骤如下：根据天线辐射方向图和天线增益，找到合适的位置评估出分割点，对两个天线的参考地进行分割，得出隔离度的值，选择合适的磁珠并放置在PCB板上，依照设计图档增加堆叠元件，在两个天线的参考地增设一个或者若干个ESD脚，再次对天线做波束宽度测试和增益测试，确保天线合格，得到成品。该用于优化天线隔离度的参考地分割方法，通过分割参考地，直接影响天线的表面波分布从而达到优化隔离度的效果，而磁珠的使用，用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰，还具有吸收静电脉冲的能力，在不会对天线的辐射场型产生大影响的前提下，降低静电放电对电子产品造成的破坏和损伤。
Description
技术领域
本发明涉及天线技术领域，具体为一种用于优化天线隔离度的参考地分割方法。
背景技术
天线是一种变换器，它把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介中传播的电磁波，或者进行相反的变换，在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件，一般天线都具有可逆性，即同一副天线既可用作发射天线，也可用作接收天线。
无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统，凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行工作，目前市场上常用的解决隔离度的方案是采用寄生耦合的形式，具体的体现形式是在两个天线之间增加一个长度为四分之一波长的耦合地同时耦合两个天线，从而达到优化隔离度的效果，但是从天线本体来说，增加了耦合地以后对天线的辐射场型会产生大的影响，另外天线本体的效率也会因为隔离带的存在而降低，对表面波的互相干扰不会产生很好的改善效果的缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于优化天线隔离度的参考地分割方法，以解决上述背景技术中提出对辐射场型会产生大的影响、天线效率降低和表面波不能改善的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于优化天线隔离度的参考地分割方法，其步骤如下：
步骤一：绘制天线辐射方向图，然后先用标准天线，加入一功率，然后再距离天线一定的位置上，用频谱仪或接收设备测试接收功率，测得的接收功率为P1，换用被测天线，加入相同的功率，在同样的位置上重复上述测试，测得接收功率为P2，天线增益为G=10Lg(P2/P1)，根据天线辐射方向图和天线增益，在两个天线之间，找到合适的位置评估出分割点；
步骤二：对两个天线的参考地进行分割，分割地的形状及面积大小要综合考虑天线本体及隔离度的因素；
步骤三：分割以后，利用直接测试法，得出隔离度的值，确保天线的效率；
步骤三：根据主要参数，选择合适的磁珠并放置在PCB板上，用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰，还具有吸收静电脉冲的能力；
步骤四：分隔完地层后，依照设计图档增加堆叠元件，并对天线做波束宽度和增益测试，确保天线各项技术指标符合要求；
步骤五：考虑到主板ESD的因素，在两个天线的参考地增设一个或者若干个ESD脚，ESD脚位置的选择要考虑到静电的效果，增设完ESD以后，再次对天线做波束宽度测试和增益测试，确保天线合格，得到成品，当测试结果显示天线效果不佳时，对天线长度做小幅度调整，直至测试结果合格。
进一步的，所述天线辐射方向图包括半功率波瓣宽度、3dB 波瓣宽度、主瓣宽度、第一零点波瓣宽度、前后比和方向系数，所述天线辐射方向图可通过两个途径进行绘制：其一是由理论分析得到天线远区辐射场，从而得到方向图函数，由此计算并绘制出方向图；其二是通过实验测得天线的方向图数据并绘出方向图。
进一步的，所述直接测试法在收、发天线端口分别测试功率电平，可以预先设定测试频段，然后进行积累性扫频测试，天线隔离度等于发射天线端口输入功率和接收天线端口输出功率的比。
进一步的，所述主要参数包括不需要的信号频率范围、确定噪声源、需要多大的噪声衰减、温度、直流电压、结构强度、电路和负载阻抗值。
进一步的，所述波束宽度测试所需要用到的设备包括信号源、发射天线、计算机、一维转台和频谱仪，若方位面波束宽度和俯仰面波束宽度60°≤2θ0.5≤90°，则满足指标要求，所述步骤四和步骤五中增益测试中，若G≥5dB，则满足指标要求。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该用于优化天线隔离度的参考地分割方法，通过分割参考地，直接影响天线的表面波分布从而达到优化隔离度的效果，根据天线辐射方向图和天线增益，在两个天线之间，找到合适的位置评估出分割点，不影响天线的效率，使两个天线的隔离度发生变化，而磁珠的使用，用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰，还具有吸收静电脉冲的能力，磁珠有很高的电阻率和磁导率，它等效于电阻和电感串联，但电阻值和电感值都随频率变化，它比普通的电感有更好的高频滤波特性，在高频时呈现阻性，所以能在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗，从而提高调频滤波效果，通过分割参考地的设计，在不会对天线的辐射场型产生大影响的前提下，优化隔离度，保证天线的信号，并且通过增设的ESD脚，降低静电放电对电子产品造成的破坏和损伤，大大提高了天线的使用寿命，而通过波束宽度测试和增益测试，确保天线各项指标均符合标准，保证天性的质量度，实用性更强。
附图说明
图1为本发明整体架构图；
图2位本发明步骤流程图；
图3为本发明天线辐射方向图结构示意图；
图4为本发明波束宽度测试示意图；
图5为本发明增益测试示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种用于优化天线隔离度的参考地分割方法，其步骤如下：
步骤一：绘制天线辐射方向图，然后先用标准天线，加入一功率，然后再距离天线一定的位置上，用频谱仪或接收设备测试接收功率，测得的接收功率为P1，换用被测天线，加入相同的功率，在同样的位置上重复上述测试，测得接收功率为P2，天线增益为G=10Lg(P2/P1)，根据天线辐射方向图和天线增益，在两个天线之间，找到合适的位置评估出分割点；
步骤二：对两个天线的参考地进行分割，分割地的形状及面积大小要综合考虑天线本体及隔离度的因素；
步骤三：分割以后，利用直接测试法，得出隔离度的值，确保天线的效率；
步骤三：根据主要参数，选择合适的磁珠并放置在PCB板上，用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰，还具有吸收静电脉冲的能力；
步骤四：分隔完地层后，依照设计图档增加堆叠元件，并对天线做波束宽度和增益测试，确保天线各项技术指标符合要求；
步骤五：考虑到主板ESD的因素，在两个天线的参考地增设一个或者若干个ESD脚，ESD脚位置的选择要考虑到静电的效果，增设完ESD以后，再次对天线做波束宽度测试和增益测试，确保天线合格，得到成品，当测试结果显示天线效果不佳时，对天线长度做小幅度调整，直至测试结果合格。
进一步的，所述天线辐射方向图包括半功率波瓣宽度、3dB 波瓣宽度、主瓣宽度、第一零点波瓣宽度、前后比和方向系数，所述天线辐射方向图可通过两个途径进行绘制：其一是由理论分析得到天线远区辐射场，从而得到方向图函数，由此计算并绘制出方向图；其二是通过实验测得天线的方向图数据并绘出方向图。
进一步的，所述直接测试法在收、发天线端口分别测试功率电平，可以预先设定测试频段，然后进行积累性扫频测试，天线隔离度等于发射天线端口输入功率和接收天线端口输出功率的比。
进一步的，所述主要参数包括不需要的信号频率范围、确定噪声源、需要多大的噪声衰减、温度、直流电压、结构强度、电路和负载阻抗值。
进一步的，所述波束宽度测试所需要用到的设备包括信号源、发射天线、计算机、一维转台和频谱仪，若方位面波束宽度和俯仰面波束宽度60°≤2θ0.5≤90°，则满足指标要求，所述步骤四和步骤五中增益测试中，若G≥5dB，则满足指标要求。
本发明的一种用于优化天线隔离度的参考地分割方法，天线辐射方向图可通过两个途径进行绘制：其一是由理论分析得到天线远区辐射场，从而得到方向图函数，由此计算并绘制出方向图；其二是通过实验测得天线的方向图数据并绘出方向图，绘制天线辐射方向图，然后先用标准天线，加入一功率，然后再距离天线一定的位置上，用频谱仪或接收设备测试接收功率，测得的接收功率为P1，换用被测天线，加入相同的功率，在同样的位置上重复上述测试，测得接收功率为P2，天线增益为G=10Lg(P2/P1)，根据天线辐射方向图和天线增益，在两个天线之间，找到合适的位置评估出分割点，对两个天线的参考地进行分割，分割地的形状及面积大小要综合考虑天线本体及隔离度的因素，分割以后，利用直接测试法，在收、发天线端口分别测试功率电平，可以预先设定测试频段，然后进行积累性扫频测试，天线隔离度等于发射天线端口输入功率和接收天线端口输出功率的比，得出隔离度的值，确保天线的效率，根据主要参数，包括不需要的信号频率范围、确定噪声源、需要多大的噪声衰减、温度、直流电压、结构强度、电路和负载阻抗值，选择合适的磁珠并放置在PCB板上，用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰，还具有吸收静电脉冲的能力，分隔完地层后，依照设计图档增加堆叠元件，并对天线做波束宽度和增益测试，若方位面波束宽度和俯仰面波束宽度60°≤2θ0.5≤90°，则满足指标要求，所述步骤四和步骤五中增益测试中，若G≥5dB，则满足指标要求，确保天线各项技术指标符合要求，考虑到主板ESD的因素，在两个天线的参考地增设一个或者若干个ESD脚，ESD脚位置的选择要考虑到静电的效果，增设完ESD以后，再次对天线做波束宽度测试和增益测试，确保天线合格，得到成品，当测试结果显示天线效果不佳时，对天线长度做小幅度调整，直至测试结果合格。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种用于优化天线隔离度的参考地分割方法，其特征在于：其步骤如下：
步骤一：绘制天线辐射方向图，然后先用标准天线，加入一功率，然后再距离天线一定的位置上，用频谱仪或接收设备测试接收功率，测得的接收功率为P1，换用被测天线，加入相同的功率，在同样的位置上重复上述测试，测得接收功率为P2，天线增益为G=10Lg(P2/P1)，根据天线辐射方向图和天线增益，在两个天线之间，找到合适的位置评估出分割点；
步骤二：对两个天线的参考地进行分割，分割地的形状及面积大小要综合考虑天线本体及隔离度的因素；
步骤三：分割以后，利用直接测试法，得出隔离度的值，确保天线的效率；
步骤三：根据主要参数，选择合适的磁珠并放置在PCB板上，用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰，还具有吸收静电脉冲的能力；
步骤四：分隔完地层后，依照设计图档增加堆叠元件，并对天线做波束宽度和增益测试，确保天线各项技术指标符合要求；
步骤五：考虑到主板ESD的因素，在两个天线的参考地增设一个或者若干个ESD脚，ESD脚位置的选择要考虑到静电的效果，增设完ESD以后，再次对天线做波束宽度测试和增益测试，确保天线合格，得到成品，当测试结果显示天线效果不佳时，对天线长度做小幅度调整，直至测试结果合格。
2.根据权利要求1所述的一种用于优化天线隔离度的参考地分割方法，其特征在于：所述天线辐射方向图包括半功率波瓣宽度、3dB 波瓣宽度、主瓣宽度、第一零点波瓣宽度、前后比和方向系数，所述天线辐射方向图可通过两个途径进行绘制：其一是由理论分析得到天线远区辐射场，从而得到方向图函数，由此计算并绘制出方向图；其二是通过实验测得天线的方向图数据并绘出方向图。
3.根据权利要求1所述的一种用于优化天线隔离度的参考地分割方法，其特征在于：所述直接测试法在收、发天线端口分别测试功率电平，可以预先设定测试频段，然后进行积累性扫频测试，天线隔离度等于发射天线端口输入功率和接收天线端口输出功率的比。
4.根据权利要求1所述的一种用于优化天线隔离度的参考地分割方法，其特征在于：所述主要参数包括不需要的信号频率范围、确定噪声源、需要多大的噪声衰减、温度、直流电压、结构强度、电路和负载阻抗值。
5.根据权利要求1所述的一种用于优化天线隔离度的参考地分割方法，其特征在于：所述波束宽度测试所需要用到的设备包括信号源、发射天线、计算机、一维转台和频谱仪，若方位面波束宽度和俯仰面波束宽度60°≤2θ0.5≤90°，则满足指标要求，所述步骤四和步骤五中增益测试中，若G≥5dB，则满足指标要求。
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