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

4 根据 IQ 测量计算 AoA

节 3中使用了测量的相位来计算具有不同硬件设置的两根天线之间的相位差。下一步是根据测量的相位差计算 AoA。已知天线间距 (d) 并测得两根天线之间的相位差 (Φ) 后，可以使用简单的三角函数计算 AoA，如图 4-1 所示。

GUID-C8821ADF-F0B5-4663-94E8-7D3148983B86-low.png图 4-1 AoA 公式

图 4-1 中的公式可以简化为方程式 4。

方程式 4. GUID-E34BE991-B027-4537-ACC1-4EA5DD6BC859-low.gif

请注意，r 是入射波到达天线 1 后需要传播到天线 2 的距离。由于相位差 (Φ) 已知，因此额外的距离 r 等于传入信号的波长乘以 Φ / (2π)。有关 AoA 计算的更多信息，请参阅 SimpleLink Academy -> RTLS Toolbox -> Angle of Arrival (AoA)。将波长、已知的天线相位中心间距和计算出的两根天线之间的相位差代入 arcsin() 函数，便会计算出 AoA。

计算出 AoA 后，由于结果会因频率和天线设计而变化，可能需要对该值进行补偿。因此，可以使用恒定增益和/或偏移来改善 AoA 结果。

GUID-A6C15752-D3C3-4C5C-A357-028A04077EB9-low.png图 4-2 线性图补偿

有关 AoA 补偿的更多信息，请参阅 SimpleLink™ CC2640R2 SDK BLE-Stack 用户指南 的角度补偿 部分。