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 到达角天线设计注意事项

要计算 AoA，必须使用两个或多个处于同一位置的天线来测量传入射频载波相位，同时尽可能减小对载波本身信号相位的影响。因此，在设计低功耗蓝牙天线阵列时，需要了解几个注意事项。首先，要确定哪根天线最靠近发射信号，天线相位中心必须在彼此的 ½ λ 范围内，如节 2.1中所述。因此，天线间距成为一个问题，因为可能会发生不必要的耦合，从而降低天线阵列的效率。此外，为了避免额外的相位测量误差和任何额外的校准要求，天线的相位中心应保持恒定。如果相位中心因传入信号的方向而发生变化，则必须在 AoA 计算中考虑相位中心变化。最后，对于任何天线设计，都应了解接地和效率等其他天线基础知识，以提高接收器的整体效率并确保尽可能减少反射产生的干扰。AoA 硬件设计的另一个方面是在两个或更多天线之间切换所需的射频开关。务必要了解计算 AoA 测量值所需的射频开关时间并满足蓝牙 5.1 规格要求以及了解射频开关规格，以确保在优化成本的同时实现良好的性能。