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

硬件设置补偿结果比较

在对具有最大线性 IQ 差异和 AoA 结果的三种硬件设置实施一些基本线性补偿之后,可以比较补偿后的 AoA 结果。图 4-26 展示了所有补偿后的 AoA 误差与 Phi(实际角度)之间的关系,其中顶部是裸 PCB,中间是 PCB + 射频吸收材料 + 镀锡铜箔,而底部是 PCB + 射频吸收材料 + 底部镀锡铜箔 + 金属。

GUID-EDEF0123-E63F-4BA3-881D-469881009B2D-low.png图 4-26 硬件设置比较:补偿后的 AoA 误差与 Phi 间的关系

比较表明,裸 PCB 在大约 –65° 至 65° 范围内表现出最佳结果,但在该范围之外精度最低。通过添加射频吸收材料和镀锡铜箔,可以在较宽的角度条件下减小误差,但代价是在 –30° 到 35° 范围内,误差会增加。通过添加金属,可以进一步减小最宽角度条件下的误差,但在 –20° 到 20° 和 40° 到 70° 的范围内,误差会进一步增大。同样,更好的补偿可能会改善所有硬件设置对应的结果。图 4-27 以与图 4-26 中相同的顺序,比较了这三种硬件设置补偿后的 AoA 与 Phi 之间的关系。

GUID-7D0C2120-420A-4E62-BE05-B4AB76B34F5E-low.png图 4-27 硬件设置比较:补偿后的 AoA 结果

根据图 4-27,在 ±90° 的整个范围内,PCB + 射频吸收材料 + 镀锡铜箔 + 金属可以在所有频率下提供最稳定的结果。在所有硬件设置中,随着角度的增加,无论是正角度还是负角度,线性度都会减小。此外,不同的频率会针对特定的角度范围提供更准确的结果。务必要记住,当金属靠近时,天线效率会降低。但是,数据表明,在添加金属支架和镀锡铜箔后,AoA 范围会增加。

测试结果表明,测试和了解硬件设置性能非常重要。建议了解特定硬件设置的 IQ 差异测量行为,以改善 AoA 计算,从而提高整体解决方案 AoA 精度。