ZHCACQ1A july   2019  – june 2023 CC2640R2F-Q1 , CC2642R , CC2642R-Q1

 

  1.   1
  2.   蓝牙到达角 (AoA) 天线设计
  3.   商标
  4. 1引言
  5. 2到达角天线设计注意事项
    1. 2.1 天线间距
    2. 2.2 射频开关注意事项
  6. 3偶极天线阵列
    1. 3.1 偶极天线的优缺点
    2. 3.2 角度测量平面
    3. 3.3 PCB 实施
    4. 3.4 两个偶极阵列测试结果
      1. 3.4.1 总辐射功率 (TRP)
      2. 3.4.2 测量天线 1 和 2 的相位差
        1. 3.4.2.1 裸 PCB
        2. 3.4.2.2 PCB + 射频吸收材料
        3. 3.4.2.3 PCB + 射频吸收材料 + 镀锡铜箔
        4. 3.4.2.4 PCB + 射频吸收材料 + 镀锡铜箔 + 金属
      3. 3.4.3 相位差与距离间的关系
  7. 4根据 IQ 测量计算 AoA
    1. 4.1 偶极天线阵列未补偿时的到达角结果
      1. 4.1.1 裸 PCB 未补偿时的 AoA
      2. 4.1.2 PCB + 射频吸收材料未补偿时的 AoA
      3. 4.1.3 PCB + 射频吸收材料 + 镀锡铜箔未补偿时的 AoA
      4. 4.1.4 PCB + 射频吸收材料 + 镀锡铜箔 +金属未偿时的 AoA
    2. 4.2 偶极天线阵列补偿后的 AoA 结果
      1. 4.2.1 具有补偿功能的裸 PCB AoA
      2. 4.2.2 PCB + 射频吸收材料 + 镀锡铜箔补偿后的 AoA
      3. 4.2.3 PCB + 射频吸收材料 + 镀锡铜箔 +金属补偿后的 AoA
      4. 4.2.4 硬件设置补偿结果比较
  8. 5参考文献
  9. 6修订历史记录

2.2 射频开关注意事项

在 AoA 应用中，最重要的射频开关特性包括开关时间、通道隔离和通道数量。开关时间很重要，因为蓝牙 5.1 规范要求开关时隙达到 2µs，并且可选择支持更快的 1µs 开关时隙。

GUID-5A7F03FB-FA01-41D4-9CC9-E3085C6FC507-low.png图 2-4 恒定音调扩展结构蓝牙规范 v5.1

因此，射频开关必须能够在指定的开关时隙时间（无论是 2µs 还是 1µs）内完成开关和稳定。务必要注意，IQ 采样从 0.125µs（1µs 时隙）和 1.125µs（2µs 时隙）开始，并在 0.875µs（1µs 时隙）和 1.875µs（2µs 时隙）结束。

GUID-A25DB387-4FF4-4D77-9C97-4E7794C33BA1-low.png图 2-5 2µs 采样时隙的 IQ 采样窗口
GUID-1B0F513E-FFC3-41E0-B1E8-A285AFE2A86C-low.png图 2-6 1µs 采样时隙的 IQ 采样窗口

通道隔离也是一项重要规格，因为它直接影响系统的效率。射频通道之间的隔离越好，射频系统的整体效率就越高。最后，通道数量非常重要，因为它会对开关成本有很大影响。表 2-1 展示了几个可行的射频开关，其中大多数已在 TI 到达角印刷电路板 (PCB) 上实现。

表 2-1 适用于低功耗蓝牙 AoA 的可行射频开关
部件名称 制造商 开关
类型		 频率
范围 (GHz)		 最大 50% 控制
至 90/10% 射频 (ns)		 典型
隔离 (dB)		 典型
插入
损耗 (dB)		 汽车
认证
SKY13408-465LF Skyworks® Solutions, Inc. SP3T 1-6 150 28 0.8 不适用
SKY13323-378LF Skyworks Solutions, Inc. SPDT 0.1–3 100 27 0.35 不适用
SKYA21001 Skyworks Solutions, Inc. SPDT 0.2–3 250 23 0.4 AEC-Q100 标准
RFSW8006QTR7 Qorvo SP3T 0.1–4 500 25–31 0.6 AEC-Q100 标准