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

具有补偿功能的裸 PCB AoA

裸 PCB 需要的补偿量最少,因为结果非常接近 Phi。但是,表 4-1 展示了用于每个频率的增益和偏移值。

表 4-1 裸 PCB AoA 补偿值
频率 (MHz) 通道 增益 偏移
2402 37 1.12 -4.69
2404 0 1.12 -4.69
2406 1 1.12 -5.04
2408 2 1.14 -4.82
2410 3 1.14 -4.82
2412 4 1.14 –5.1
2414 5 1.15 -4.81
2416 6 1.15 -4.73
2418 7 1.15 -4.45
2420 8 1.15 -4.73
2422 9 1.15 -4.16
2424 10 1.15 -4.37
2426 38 1.15 -4.22
2428 11 1.15 -4.36
2430 12 1.15 –3.86
2432 13 1.14 -3.65
2434 14 1.14 -3.72
2436 15 1.15 -3.57
2438 16 1.14 -3.43
2440 17 1.14 -3.29
2442 18 1.14 -2.93
2444 19 1.12 -3
2446 20 1.12 -2.09
2448 21 1.12 -2.79
2450 22 1.12 -2.65
2452 23 1.12 -2.57
2454 24 1.12 -2.64
2456 25 1.12 -2.36
2458 26 1.12 -2.64
2460 27 1.12 -2.36
2462 28 1.12 -2.08
2464 29 1.11 -2.49
2466 30 1.11 -2.35
2468 31 1.11 -2.63
2470 32 1.11 -2.14
2472 33 1.11 -2.55
2474 34 1.11 -2.41
2476 35 1.11 -2.07
2478 36 1.11 -1.86
2480 39 1.09 -1.99

图 4-14 展示了未补偿时的 AoA 误差与 Phi(实际角度)之间的关系,而图 4-15 展示了补偿后的 AoA 误差与 Phi 之间的关系。

GUID-AACB37DC-75D9-4A6E-B208-950AD9E83F5D-low.png图 4-14 裸 PCB 未补偿时的 AoA 误差结果
GUID-99D029AB-6E55-4C0F-86B1-C67B8647E6CF-low.png图 4-15 裸 PCB 补偿后的 AoA 误差结果

很明显,在最具线性范围(–65° 至 65°)内,误差显著降低。图 4-16图 4-17 展示了如何根据理想的 AoA 与 Phi 关系图来调整结果。在 –70° 至 65° 的大多数频率下,误差小于 10°。

GUID-1FAE9072-BF48-4FF8-B444-A169074CA257-low.png图 4-16 裸 PCB 在所有低功耗蓝牙通道上未补偿时的 AoA 结果
GUID-FAB60C2A-1A56-4CA0-8F92-B8976A371723-low.png图 4-17 裸 PCB 在所有低功耗蓝牙通道上补偿后的 AoA 结果