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

总辐射功率 (TRP)

所有辐射测量均在 TIDA-01632 PCB 上完成,无需附加任何吸收材料或铜箔。TIDA-01632 上的 CC2640R2F-Q1 器件配置为在 2440MHz、0dBm 条件下输出恒定波。测得的总辐射功率 (TRP) 为 –8.71dBm 和 –8.97dBm,对应的天线效率约为 14%(射频开关损耗为 0.3dB - SKYA21001)。在以下测量中,z 轴与 PCB 垂直,x 轴为高度,y 轴为长度,如图 3-16 所示。

GUID-8DF2894B-8AAD-4AD2-9E5A-29BD6913E80B-low.gif图 3-16 TRP 结果对应的 PCB 方向

在总辐射功率图中,Theta 表示 PCB 从 z 轴旋转到 y 轴(转盘基座旋转),Phi 表示从 z 轴旋转到 x 轴(旋转图 3-14 中的臂)。

GUID-D7F4BC4B-E00B-40DA-B9AF-C9A33BD13900-low.png图 3-17 天线 1 TRP
GUID-22900D9F-1B9E-485A-807E-B3540714571E-low.png图 3-18 天线 2 TRP
GUID-1AA2C74C-9A0B-4E1A-8C4F-98D5F567F4BC-low.png图 3-19 天线 1 TRP(Theta = 0,Phi = 0)
GUID-07B13367-F6F9-4B2F-B57C-A7DDE0323067-low.png图 3-20 天线 2 TRP(Theta = 0,Phi = 0)
GUID-6BDBE39C-9B88-48CD-9D81-EA3602E71629-low.png图 3-21 天线 1 TRP(Theta = 180,Phi = 0)
GUID-F8F2168F-5F25-4F84-BED1-C9A263280929-low.png图 3-22 天线 2 TRP(Theta = 180,Phi = 0)
GUID-DA65BE3E-A07E-4FEC-BB59-A3A901791864-low.png图 3-23 天线 1 TRP(Theta = 90,Phi = 0)
GUID-8EEF98F5-4EE1-4D24-AC40-1BB7D4B49BB8-low.png图 3-24 天线 2 TRP(Theta = 90,Phi = 0)
GUID-42CE4ED0-D438-4BCB-97D1-9D00A73D6AB4-low.png图 3-25 天线 1 TRP(Theta = 90,Phi = 180)
GUID-0787B4C4-4E57-4524-AE80-45E0C778BC74-low.png图 3-26 天线 2 TRP(Theta = 90,Phi = 180)
GUID-7738D455-2378-473A-A6A3-D2EB9B9DDB12-low.png图 3-27 天线 1 TRP(Theta = 90,Phi = 270)
GUID-1E4D201E-C11E-4AE7-B64B-06FA773916D5-low.png图 3-28 天线 2 TRP(Theta = 90,Phi = 270)
GUID-B4C920AE-B1B6-4120-ACEC-A93FBDD7210D-low.png图 3-29 天线 1 TRP(Theta = 90,Phi = 90)
GUID-B4034504-3401-4F1F-A3CA-3622D922A1B0-low.png图 3-30 天线 2 TRP(Theta = 90,Phi = 90)

TRP 也在以下条件下测得:TIDA-01632 PCB 安装在金属支架上,并且 PCB 与金属支架之间附加了射频吸收材料 (WaveX WX-A-010-12P) 和镀锡铜箔 (3M 1183),如图 3-31 所示。在天线周围添加金属会显著降低效率,但可确保不会从 PCB 背面接收到任何射频信号。测得的 TRP 约为 –23dBm,这表明天线效率仅为 0.5%。

GUID-9397D62E-740A-4C8F-9025-C5EDCFE87A13-low.png图 3-31 PCB + 射频吸收材料 + 镀锡铜箔 + 金属支架
GUID-140A62C2-079B-411B-9EFD-D6907979D7DA-low.png图 3-32 PCB + 射频吸收材料 + 镀锡铜箔 + 金属的天线 1 TRP
GUID-976516F2-5F9A-4488-8FD8-AA9D8F3E7DD2-low.png图 3-33 PCB + 射频吸收材料 + 镀锡铜箔 + 金属的天线 2 TRP