Các thông số chính về hiệu suất của anten và cách chọn các thông số anten trong mạch tần số vô tuyến

Giới thiệu] Suy hao trở lại: Suy hao trở lại của một ăng-ten cho biết cách ăng-ten khớp với đường truyền (TL) có trở kháng 50Ω, được thể hiện như nguồn cấp tín hiệu trong Hình 7. Thông thường, giá trị trở kháng của TL này là 50Ω, nhưng các giá trị khác cũng có thể. Đối với tiêu chuẩn công nghiệp, điện trở của ăng ten thương mại và thiết bị kiểm tra của nó là 50Ω, vì vậy bạn nên sử dụng giá trị này
Thông số ăng ten

Phần sau đây cung cấp một số thông số chính về hiệu suất của ăng-ten.

▪ Suy hao trở lại: Suy hao trở lại của một ăng-ten cho biết cách ăng-ten được kết hợp với đường truyền (TL) có trở kháng 50Ω, được thể hiện như nguồn cấp tín hiệu trong Hình 7. Thông thường, giá trị trở kháng của TL này là 50Ω , nhưng các giá trị khác cũng có thể. Đối với các tiêu chuẩn công nghiệp, điện trở của ăng ten thương mại và thiết bị kiểm tra của nó là 50Ω, vì vậy bạn nên sử dụng giá trị này.

Suy hao trở lại cho thấy: lượng công suất tới được anten phản xạ do không phù hợp (Công thức 1). Một ăng-ten lý tưởng sẽ phát ra tất cả công suất mà không có bất kỳ phản xạ nào.

Nếu suy hao hồi lưu là vô hạn, thì được coi là ăng ten khớp hoàn toàn với TL, như trong Hình 7. S11 là nghịch đảo của suy hao hồi lưu, và đơn vị của nó là dB.

Trong hầu hết các trường hợp, nếu suy hao trả về là ≥ 10 dB (tức là S11 ≤ –10 dB) thì nó đủ lớn. Bảng 1 cho thấy suy hao trở lại (dB) và công suất phản xạ (%) của ăng ten. Khi suy hao hồi lưu là 10 dB, nghĩa là 90% công suất tới được truyền đến anten để truyền.

Bảng 1 Suy hao trở lại và công suất phản xạ của anten

▪ Băng thông: đề cập đến đáp ứng tần số của anten. Nó cho thấy cách ăng-ten và đường truyền 50 Ω khớp với nhau trên toàn bộ băng tần được sử dụng, nghĩa là trong phạm vi từ 2.40 GHz đến 2.48 GHz cho các ứng dụng BLE

Hình 8. Băng thông

Như trong Hình 8, ở băng thông 2.33 GHz đến 2.55 GHz, suy hao trả về lớn hơn 10 dB. Do đó, băng thông được sử dụng là khoảng 200 MHz.

Trong hầu hết các trường hợp, băng thông rộng hơn là lựa chọn đầu tiên, vì nó có thể giảm thiểu tác động gây nhiễu do thay đổi môi trường xung quanh ăng-ten trong quá trình sử dụng sản phẩm thực tế (chẳng hạn như chuột được đặt trên bàn gỗ / kim loại / nhựa, Tay chuột, v.v.). )

▪ Hiệu suất bức xạ: đề cập đến phần tiêu thụ công suất không phản xạ (xem Hình 7) được tiêu thụ dưới dạng nhiệt trong ăng ten. Nhiệt lượng tỏa ra là do sự mất mát chất điện môi trong đế FR4 và sự mất mát chất dẫn điện trong dây đồng. Thông tin này đóng vai trò là hiệu suất bức xạ. Khi hiệu suất bức xạ là 100%, tất cả công suất tiêu thụ không phản xạ được phát ra

Bắn vào không gian. Đối với các yếu tố dạng PCB nhỏ, tổn thất nhiệt là tối thiểu.

▪ Dạng bức xạ: Dạng này thể hiện tính định hướng của bức xạ, nghĩa là bức xạ theo hướng nào lớn hơn và bức xạ theo hướng nào nhỏ hơn. Điều này giúp xác định chính xác hướng của ăng-ten trong ứng dụng. Anten không định hướng có thể phát tương đương theo mọi hướng trên mặt phẳng vuông góc với trục. Nhưng hầu hết các ăng-ten không thể đạt được hiệu suất lý tưởng này. Để có mô tả chi tiết, vui lòng tham khảo dạng bức xạ của ăng-ten PCB được hiển thị trong Hình 9. Mỗi điểm dữ liệu đại diện cho cường độ trường RF, có thể được đo bằng Chỉ báo cường độ tín hiệu máy thu (RSSI) trong máy thu. Như mong đợi, hình ảnh đường viền thu được không phải là hình tròn vì ăng-ten không đẳng hướng.

Hình 9. Sơ đồ bức xạ

▪ Độ lợi: Độ lợi cung cấp thông tin để so sánh bức xạ của hướng được sử dụng với ăng ten đẳng hướng (tức là truyền từ mọi hướng). Đơn vị khuếch đại là "dBi", có nghĩa là cường độ trường bức xạ khi so sánh với một ăng ten không định hướng lý tưởng