如何进行GSM手机双频天线的阻抗匹配.
天线技术天线技术(第五部分-阻抗匹配)5.5-第五章-阻抗匹配
电刻度
180 起点
a 点在线上移动/2。
180
0 旋转方向：向电源移动，z'增加，
顺时针旋转；向负载移动，z'减小，
135
45
逆时针旋转。
90 向负载
电刻度起点的约定：(1, 0)点
§5.1 阻抗圆图(6)
2、归一化阻抗曲线坐标
Z (z ') R(z ') jX (z ') 1 a jb 1 a jb
四、应用举例
例1、已知负载归一化阻
抗 ZL，求S和2。
Rmax S
2 2 e j2
2
S 1 S 1
jb
XL
2
2 RL
a
Rmax
第五部分 阻抗匹配
阻抗圆图 匹配方法
§5.1 阻抗圆图(1)
(z ')
Z (z ') Z0 Z (z ') Z0
2e j2 z'
Z (z ')
Z0
1 (z ') 1 (z ')
Z0
ZL Z0
jZ0 jZ L
tan tan
z' z'
上述公式往往涉及复数运算，比较麻烦，使用不方 便。利用史密斯圆图（Smith Chart）可简便求解，并且 容易看出准确结果的趋向，而其作图误差在工程允许范 围内。
R
1R
§5.1 阻抗圆图(8)
归一化电抗圆
jb a=1
X 1 X 4
X 0.5 X 0
X 0.5
a
X
X 1
X 4
天线阻抗匹配原理
阻抗匹配是无线电技术中常见的一种工作状态，它反映了输人电路与输出电路之间的功率传输关系。
当电路实现阻抗匹配时，将获得最大的功率传输。
反之，当电路阻抗失配时，不但得不到最大的功率传输，还可能对电路产生损害。
阻抗匹配常见于各级放大电路之间、放大器与负载之间、测量仪器与被测电路之间、天线与接收机或发信机与天线之间，等等。
例如，扩音机的输出电路与扬声器之间必须做到阻抗匹配，不匹配时，扩音机的输出功率将不能全部送至扬声器。
如果扬声器的阻抗1在中学物理电学中曾讲述这样一个问题：把一个电阻为R的用电器，接在一个电动势为E、内阻为r的电池组上（见图1），在什么条件下电源输出的功率最大呢？当外电阻等于内电阻时，电源对外电路输出的功率最大，这就是纯电阻电路的功率匹配。
假如换成交流电路，同样也必须满足R=r这个条件电路才能匹配。
2．电抗电路电抗电路要比纯电阻电路复杂，电路中除了电阻外还有电容和电感。
元件，并工作于低频或高频交流电路。
在交流电路中，电阻、电容和电感对交流电的阻碍作用叫阻抗，用字母Z表示。
其中，电容和电感对交流电的阻碍作用，分别称为容抗及和感抗而。
容抗和感抗的值除了与电容和电感本身大小有关之外，还与所工作的交流电的频率有关。
值得注意的是，在电抗电路中，电阻R，感抗而与容抗双的值不能用简单的算术相加，而常用阻抗三角形法来计算（见图2）。
因而电抗电路要做到匹配比纯电阻电路要复杂一些，除了输人和输出电路中的电阻成分要求相等外，还要求电抗成分大小相等符号相反（共轭匹配）；或者电阻成分和电抗成分均分别相等（无反射匹配）。
这里指的电抗X即感抗XL和容抗XC之差（仅指串联电路来讲，若并联电路则计算更为复杂）。
满足上述条件即称为阻抗匹配，负载即能得到最大的功率．阻抗匹配的关键是前级的输出阻抗与后级的输人阻抗相等。
而输人阻抗与输出阻抗广泛存在于各级电子电路、各类测量仪器及各种电子元器件中。
那么什么是输人阻抗和输出阻抗呢？输人阻抗是指电路对着信号源讲的阻抗。
天线阻抗匹配方法
天线阻抗匹配方法天线阻抗匹配是无线通信领域中一个重要的技术，它能够提高天线系统的传输效率和性能。
本文将介绍天线阻抗匹配的基本概念、原理和常用方法。
一、天线阻抗匹配的概念天线阻抗匹配是指将发射端和接收端的天线阻抗与传输线或射频电路的阻抗进行匹配，以提高能量传输的效率。
在无线通信系统中，天线的阻抗往往与传输线或射频电路的阻抗不匹配，导致信号的反射和损耗，从而降低了传输效率和性能。
二、天线阻抗匹配的原理天线阻抗匹配的原理是通过调整天线的结构或使用匹配网络来改变天线的输入阻抗，使其与传输线或射频电路的阻抗相匹配。
实现天线阻抗匹配的目的是最大限度地减小信号的反射和损耗，从而提高能量传输效率和信号质量。
1. 长度匹配法：通过调整传输线或射频电路的长度，使其与天线的输入阻抗相匹配。
这种方法适用于频率较低的天线系统，例如LF、MF和HF波段的天线。
2. 变压器匹配法：利用变压器原理来实现天线与传输线或射频电路的阻抗匹配。
通过改变变压器的匝数比，可以实现天线阻抗与传输线或射频电路阻抗的匹配。
这种方法适用于频率较高的天线系统，例如VHF和UHF波段的天线。
3. 管线法：通过在传输线或射频电路上串联或并联电感或电容，改变其阻抗特性，以实现与天线阻抗的匹配。
这种方法适用于频率较高的天线系统，例如VHF和UHF波段的天线。
4. 电桥法：通过使用电桥电路来测量天线的输入阻抗，并根据测量结果进行阻抗匹配。
这种方法适用于各种频率的天线系统。
5. 理论分析法：通过使用电磁场理论和传输线理论，对天线与传输线或射频电路的阻抗进行理论分析，从而设计出阻抗匹配电路。
这种方法适用于各种频率的天线系统，但需要较高的理论水平和计算能力。
四、总结天线阻抗匹配是无线通信系统中提高传输效率和性能的关键技术之一。
通过调整天线的结构或使用匹配网络，可以实现天线阻抗与传输线或射频电路的匹配，从而减小信号的反射和损耗，提高能量传输效率和信号质量。
常用的天线阻抗匹配方法包括长度匹配法、变压器匹配法、管线法、电桥法和理论分析法等。
通信电子中的天线阻抗匹配技术
通信电子中的天线阻抗匹配技术天线是无线通信中不可缺少的一个组成部分。
可以说，天线是信息在空间中的传递者。
因此，天线的质量和性能直接影响到无线通信的质量和性能。
在天线的质量和性能中，阻抗匹配是非常重要的一个环节。
下面我们将详细介绍通信电子中的天线阻抗匹配技术。
一、天线阻抗匹配的概念天线阻抗匹配就是将天线的阻抗与信号源的输出阻抗或者接收设备的输入阻抗相匹配，以达到信号的最佳传输状态。
对于发射天线而言，阻抗不匹配将导致信号发射功率降低，发送距离减短，同时也会导致天线组成部分受到损坏；对于接收天线而言，阻抗不匹配将导致接收灵敏度降低，同时也会引入噪声干扰，影响接收信号的质量。
二、天线阻抗匹配技术（一）传输线法传输线法是一种常用的阻抗匹配方法。
它是基于传输线理论的，通过改变传输线的特性阻抗来匹配天线和信号源或者接收设备的阻抗。
传输线法阻抗匹配器的实现需要使用传输线、变压器等元器件。
此方法也有一些缺点，如大量的元器件使用会增加系统的复杂度和功耗。
（二）电容耦合法电容耦合法是一种简单的阻抗匹配方法，通常适用于低频和高频段的天线。
电容耦合法可以通过在天线与信号源或者接收设备间串联电容将产生匹配效果。
然而，电容耦合法的匹配效果受电容的选取影响较大，并且在频率较高时会引入较多的损耗。
（三）短路法短路法是一种比较容易实现的阻抗匹配方法。
这种方法将天线的末端接一个短路件，使短路件与天线联接的地面达成一个匹配。
虽然短路法比较简单，但其频率响应很差，且不适用于所有类型的不匹配。
（四）变压法变压法是一种常用的阻抗匹配技术，特别适用于低频天线。
变压法通过变换不同比例的变压器来匹配天线和电路的阻抗。
这种方法实现了阻抗匹配，同时还可以增加信号的振幅和功率，但也会引入一定的损耗。
（五）贴片电感耦合法贴片电感耦合法是一种高频天线阻抗匹配方法。
它可以通过匹配天线和信号源或者接收设备的阻抗，同时降低噪声干扰。
在RFID应用中，贴片电感耦合法已成为一种常见的天线阻抗匹配技术。
通信系统中射频与天线阻抗匹配的调试方法
通信系统中射频与天线阻抗匹配的调试方法
RF工程师在设计芯片和天线间的阻抗匹配时是否也遇到过这样的问题，根据数据手册的参数进行匹配设计，最后测试发现实际结果和手册的性能大相径庭，你是否考虑过为什么会出现这么大的差别？还有，匹配调试过程中不断的尝试不同的电容、电感，来回焊接元器件，这样的调试方法我们还能改善吗？
一、理想的匹配
通信系统的射频前端一般都需要阻抗匹配来确保系统有效的接收和发射，在工业物联网的无线通信系统中，国家对发射功率的大小有严格要求，如不高于+20dBm；若不能做到良好的匹配，就会影响系统的通信距离。
射频前端最理想的情况就是源端、传输线和负载端都是50Ω，如图1。
但是这样的情况一般不存在。
即使电路在设计过程中仿真通过，板厂制作过程中，线宽、传输线与地平面间隙和板厚都会存在误差，一般会预留焊盘调试使用。
图1理想的阻抗匹配
二、造成与芯片手册推荐电路偏差大的原因？
从事RF电路设计的工程师都有过这样的经验，做匹配电路时，根据数据手册给的S参数、电路拓扑结构、元器件的取值进行设计，最后得到的结果和手册上的差别很大。
这是为什么呢？
其主要原因是对射频电路来说，“导线”不再是导线，而是具有特征阻抗。
如图2所示，射频传输线看成由电阻、电容和电感构成的网络，此时需要用分布参数理论进行分析。
图2传输线模型
特征阻抗与信号线的线宽(w)、线厚(t)、介质层厚度(h)和介质常数()有关。
其计算公式如下:
由公式可以知道，特征阻抗和介质层厚度成正比，可以理解为绝缘厚度越厚，信号穿过其。
天线阻抗匹配技术
天线阻抗匹配技术天线阻抗匹配技术是无线通信中的重要环节，它的作用是将天线输出的电信号与输入电路之间的阻抗进行匹配，以提高能量传输效率和信号质量。
本文将从天线阻抗的概念、影响因素、匹配技术和应用实例等方面进行探讨。
一、天线阻抗的概念天线阻抗是指天线输入端电路的特性阻抗，通常用复数表示。
它由两个参数组成：电阻(R)和电抗(X)，分别表示天线输入电路的有功和无功部分。
阻抗匹配的目标是使天线的输入阻抗与发送端或接收端电路的输出阻抗相匹配，以最大限度地传输信号能量。
二、影响天线阻抗的因素1. 天线结构：天线的形状、尺寸和材料都会影响其阻抗。
例如，天线长度的变化会导致天线阻抗的变化。
2. 工作频率：天线在不同频率下的阻抗也会有所不同。
因此，在设计天线时需要考虑所工作的频率范围。
3. 天线布局：天线的布局方式也会对阻抗产生影响。
例如，天线与地面之间的距离、天线之间的距离等都会对阻抗进行调整。
1. 阻抗变换器：阻抗变换器是天线阻抗匹配的一种常用技术。
它通过将天线输入电路与发送端或接收端电路之间插入一个变压器或电容器等元件，来实现阻抗的匹配。
2. 线路长度调整：通过调整电缆长度可以改变阻抗，从而实现匹配。
这种方法适用于线缆长度可调的情况。
3. 平衡/不平衡转换：在天线和电路之间插入平衡/不平衡转换器，可以实现不同阻抗之间的匹配。
四、天线阻抗匹配的应用实例1. 无线通信系统：在无线通信系统中，天线阻抗匹配可以提高信号的传输效率和接收质量，减少能量损耗和信号衰减。
2. 射频识别(RFID)技术：RFID技术中的天线阻抗匹配是确保RFID 标签与读写器之间能够有效传输数据的重要环节。
3. 电视和广播接收器：电视和广播接收器中的天线阻抗匹配可以提高接收信号的质量，减少图像和声音的干扰。
天线阻抗匹配技术在无线通信领域起着重要作用。
通过合理的匹配设计，可以提高信号传输效率和接收质量，增强系统的可靠性和稳定性。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的匹配技术，并结合工作频率、天线结构等因素进行优化设计，以实现最佳的阻抗匹配效果。
天线调试匹配方法
天线调试匹配方法天线匹配是指对天线进行调试和优化，以使其与所连接的无线电电路或指定频率的无线电信号达到最佳匹配，从而实现最大功率传输或最佳接收灵敏度。
下面将详细介绍天线调试匹配的方法和步骤。
一、天线参数的关系天线的参数与频率有密切的关系，其中包括工作频率、阻抗、谐振频率、增益、方向性等。
在天线调试匹配时，需要首先了解天线的参数。
1.工作频率：天线的工作频率是指天线设计的频段，通常表示为中心频率和带宽。
在进行天线调试匹配时，需要确认实际工作频率是否与设计频率相符。
2.阻抗：天线的阻抗是指天线对外部电路的阻力和反射损耗。
天线与外部电路的阻抗匹配是天线调试匹配的核心内容之一3.谐振频率：天线的谐振频率是指在特定频率下，天线的电感或电容达到谐振状态。
在调试匹配时，需要根据需求调整天线的谐振频率。
4.增益：天线的增益是指天线辐射或接收的信号相对于参考天线（一般为全向天线）的能力。
调试匹配时，也需要关注天线的增益。
5.方向性：天线的方向性是指天线在一些方向上辐射或接收信号的能力相对于其他方向的能力。
方向性天线的调试匹配需要考虑天线的辐射方向和信号强度。
二、天线调试匹配的方法1.实验法：（1）频率扫描法：通过在设定频率范围内逐渐调整天线的参数，如长度、形状等，观察天线输出的功率或接收到的信号强度的变化。
找到最佳参数配置，以实现天线与电路之间的最佳匹配。
（2）阻抗调整法：通过改变天线输入端的附加电路或阻抗匹配网络，使得天线的输入阻抗与电路的输出阻抗相匹配。
常用的阻抗调整方法有线匹配、返料匹配、变压器匹配等。
2.理论法：（1）天线建模：通过使用计算机软件进行天线设计和仿真，根据天线的结构和参数变化，预测天线输出功率或接收到的信号强度的变化。
通过这种方法可以快速定位可能的问题，并指导调试匹配的过程。
（2）天线测量：使用天线测试仪器进行天线参数测量，如输入阻抗，驻波比等，以了解天线的实际性能。
这些测量结果可帮助分析天线与电路之间的匹配问题，并指导调试匹配的步骤。
天线阻抗匹配方法
天线阻抗匹配方法
天线阻抗匹配方法 (2009-11-17 17:50)天线阻抗匹配方法
(如果不是微波出身，请不要盲目采用，和经验有关！)
1,校准网络分析仪.
在2.440G中心频点(短路/开路/标准50ohm)校准网络分析仪.
2,修剪一段同轴延长线,使得等效电长度等于1/2波长的整倍数.
在史密斯原图上观察延长电缆的阻抗,修剪电缆长度使得中心频率点的阻抗>1kohm.
3,焊接被测天线.
断开与网络分析仪的连接,.电缆尽量靠近接地金属走线.pai型匹配如图所示,只焊接1个100p的高频电容.其他器件不焊.
4,测量中心频率阻抗
记录阻抗的实部和虚部.
5,用SMITH 2.0软件获得匹配网络参数
一般匹配参数可以获得两组.
6,将上述步骤获得的元件参数分别焊接到天线匹配网络对应位置测量匹配结果
观察匹配结果,选择在2400-2485整个频带都相对最接近50ohm 中心点的匹配参数作为最终匹配网络模式。
发射源与天线的阻抗匹配攻略来啦~
发射源与天线的阻抗匹配攻略来啦~在通讯系统中，为了让发射源的传导功率通过天线最大化的辐射到自由空间，就要保证发射源的输出阻抗与天线的阻抗共轭匹配。
所以阻抗的匹配度在通讯系统中非常重要，不但会影响能量的传输效率，如果匹配不好，会严重发热，甚至会烧毁元器件。
怎么样实现发射源与天线之间的阻抗匹配呢？让我们一起来了解下吧~一天线阻抗匹配1、什么是天线阻抗匹配阻抗是天线的一个重要的参数，阻抗 Z = R + j ( XL – XC ) 。
其中R 为电阻，XL 为感抗，XC 为容抗。
如果( XL–XC) > 0，称为“感性负载”；反之，如果( XL – XC ) < 0 称为“容性负载”。
天线阻抗由天线的物理结构（形状、尺寸、材料、材料、使用环境等）决定，高频信号被馈送到天线，大部分能量从天线辐射出去，另外一部分将被反射回发射源。
反射波在传输线上形成“驻波”（参考前面关于驻波的推文）（图一）当发射源阻抗（通常为50Ω）等于负载阻抗（即天线）时，反射最小。
因此，为了减少这些反射和最终的损失率，负载阻抗应等于发射源阻抗。
（图二）天线阻抗匹配（调谐）即是将天线阻抗与发射源阻抗匹配的过程。
如果天线已经具有与电源阻抗相等的阻抗，则不需要进行调谐。
2、天线为什么要阻抗匹配天线是无线通讯系统中物理层上发送和接收信号的“第一道门”，是其极为重要的组成部分，如果天线与发射源之间阻抗匹配。
不但可以增加工作范围，也有助于降低无线设备的功耗。
二天线与发射源的阻抗匹配调试方法首先需要的是一台矢量网络分析仪，本文以安捷伦E5071C 为例，理论联系实践--如何进行天线阻抗匹配。
每一步都有一个使用实例，说明如调试天线与发射源之间的阻抗匹配。
1、阻抗匹配治具制作注意事项：一般天线与发射源连接是通过放置在PCB 上的连接器（SMA、I-PEX 等），天线应尽量远离周围的金属部件，因为金属部件可能会导致天线参数发生变化。
将天线连接到源的馈线应等于源阻抗，因为馈线构成连接天线的传输线的一部分。
天线调试匹配方法
天线调试匹配方法天线调试是指根据不同的需求和条件来调整天线的性能和参数，以获得最佳的工作效果和性能。
天线调试匹配是天线调试的一个重要方面，通过调整天线与发射或接收设备之间的匹配，可以最大限度地提高天线的性能。
天线调试匹配的目标是使天线的输入阻抗与发射或接收设备的输出（或输入）阻抗之间达到最佳匹配。
当输入阻抗与输出阻抗之间存在差异时，会引起一些问题，如信号反射、信号损耗、波形失真等。
通过匹配网络的调整，可以改善这些问题，提高信号传输质量和接收灵敏度。
在进行天线调试匹配时，需要考虑以下几个关键因素：1.阻抗匹配：阻抗匹配是天线调试匹配的核心内容。
一般来说，天线的设计阻抗是50欧姆。
如果发射或接收设备的输出（或输入）阻抗无法与之匹配，就需要采用合适的匹配网络进行调整。
常用的匹配网络有二分之一波长变压器、LC并联网络、LC串联网络等。
2.频率调整：天线的工作频率是调试匹配的另一个重要因素。
天线的工作频率会影响到天线的大小、形状以及其他参数。
要根据实际需求和设备的工作频率来调整天线的匹配。
一般来说，调整天线的频率可以通过改变天线的长度、增加或减少天线的辐射元件等方式实现。
3.天线辐射方向性：天线的辐射方向性是调试匹配的另一个关键因素。
一般来说，天线的辐射方向性与天线的尺寸和形状有关。
要根据实际需求和环境条件来调整天线的辐射方向性。
调整天线的辐射方向性可以通过改变天线的辐射元件的尺寸、改变天线的辐射面积等方式实现。
4.天线增益和效率：天线的增益和效率是天线调试匹配的重要指标。
天线的增益和效率会影响到天线的信号传输质量和接收灵敏度。
要根据实际需求和应用场景来调整天线的增益和效率。
调整天线的增益和效率可以通过改变天线的尺寸、形状、辐射元件的设计以及增加辅助元件等方式实现。
在进行天线调试匹配时，还需要注意以下几点：1.温度效应：天线的性能和参数会受到环境温度的影响。
因此，在进行天线调试匹配时，需要考虑到环境温度的变化对天线的影响，并进行相应的调整。
如何进行GSM手机双频天线的阻抗匹配
如何进行GSM手机双频天线的阻抗匹配
通常对某个频点上的阻抗匹配可利用SMITH圆图工具进行, 两个器件肯定能搞定, 即通过串+并联电感或电容即可实现由圆图上任一点到另一点的阻抗匹配, 但这是单频的。而手机天线是双频的, 对其中一个频点匹配,必然会对另一个频点造成影响, 因此阻抗匹配只能是பைடு நூலகம்两个频段上折衷.
在某一个频点匹配很容易，但是双频以上就复杂点了。因为在900M完全匹配了，那么1800处就不会达到匹配，要算一个适合的匹配电路。最好用仿真软件或一个点匹配好了，在 网络分析仪上 的 S11参数下调整，因为双频的匹配点肯定离此处不会太远。，只有两个元件匹配是唯一的，但是 pi 型网络匹配，就有无数个解了。这时候需要仿真来挑，最好使用经验。
SWR驻波比仅仅说明端口的匹配程度，即阻抗匹配程度。匹配好，SWR小，天线输入端口处反射回去的功率小。匹配不好，反射回去的功率就大。至于进入天线的那部分功率是不是辐射了，你根本不清楚。天线的效率是辐射到空间的总功率与输入端口处的总功率之比。所以SWR好了，无法判断天线效率一定就高（拿一个50ohm的匹配电阻接上，SWR很好的，但有辐射吗？）。但是SWR不好了，反射的功率大，可以肯定天线的效率一定不会高。SWR好是天线效率好的必要条件而非充分条件。SWR好并且辐射效率（radiation efficiency）高是天线效率高的充分必要条件。当SWR为理想值（1）时，端口理想匹配，此时天线效率就等于辐射效率。 当今的手机，天线的空间压缩得越来越小，是牺牲天线的性能作为代价的。对于某些多频天线，甚至VSWR达到了6。以前大家比较多采用外置天线，平均效率在50％算低的，现在50％以上的效率就算很好了！看一看市场上的手机，即使是名公司的，如Nokia等，也有效率低于20％的。有的手机(滑盖的啊，旋转的啊)甚至在某些频点的效率只有10％左右。
天线阻抗匹配技术在通信系统中的最佳实践
天线阻抗匹配技术在通信系统中的最佳实践天线是通信系统中非常重要的组成部分，它负责将电磁波转换为电信号，并将其传输到接收端。
然而，天线之间的不匹配会导致反射和干扰，从而影响通信质量。
因此，在通信系统中，天线阻抗匹配技术的使用变得越来越重要。
本文将介绍天线阻抗匹配技术在通信系统中的最佳实践。
一、天线阻抗的定义和匹配天线阻抗是指天线电路的输入或输出电阻值。
如果输出阻抗与负载阻抗匹配，则信号能够有效传输。
然而，如果输出阻抗与负载阻抗不匹配，一个部分信号会被反射回天线，从而降低信号质量。
天线阻抗可以通过改变线圈、叶片的绕组方式、天线材料等方法进行调整。
因此，天线阻抗匹配是天线设计中至关重要的部分。
二、天线阻抗匹配技术的分类在天线设计中，有好几种天线阻抗匹配技术。
下面将介绍其中三种最常见的技术。
1.传输线匹配技术传输线匹配技术是通过将传输线连接到天线的阻抗点来实现阻抗匹配。
这个技术适用于天线和负载之间的短距离阻抗匹配，例如微波天线和功率放大器之间的匹配。
传输线匹配技术的优点包括简单易行、可靠性高、成本低、且适用于中等功率范围内的应用。
2.隔离器匹配技术隔离器匹配技术是指在天线和负载间添加一个隔离器，以便通过隔离器的帮助来达到阻抗匹配。
这个技术适用于天线和负载之间的长距离阻抗匹配，例如卫星天线和地面终端之间的匹配。
隔离器匹配技术的优点包括高度灵活且适用于宽频带。
3.滤波器匹配技术滤波器匹配技术是指通过在天线输入端或输出端添加一个低通滤波器或高通滤波器，来在频率上实现阻抗匹配。
滤波器还可以用来去除天线输入的杂散噪声。
滤波器匹配技术的优点是非常适用于大范围频段的应用，同时还可以在调整阻抗的同时去除噪声。
三、天线阻抗匹配技术的优点和注意事项使用天线阻抗匹配技术可以提高通信系统的传输效果。
它能够减少反射，提高信噪比，并提高通信的可靠性和稳定性。
但是，在使用天线阻抗匹配技术时，还需注意以下几点：1.天线阻抗匹配技术并不适用于所有应用。
天线阻抗匹配原理
阻抗匹配是无线电技术中常见的一种工作状态,它反映了输人电路与输出电路之间的功率传输关系;当电路实现阻抗匹配时,将获得最大的功率传输;反之,当电路阻抗失配时,不但得不到最大的功率传输,还可能对电路产生损害;阻抗匹配常见于各级放大电路之间、放大器与负载之间、测量仪器与被测电路之间、天线与接收机或发信机与天线之间,等等;例如,扩音机的输出电路与扬声器之间必须做到阻抗匹配,不匹配时,扩音机的输出功率将不能全部送至扬声器;如果扬声器的阻抗远小于扩音机的输出阻抗,扩音机就处于过载状态,其末级功率放大管很容易损坏;反之,如果扬声器的阻抗高于扩音机的输出阻抗过多,会引起输出电压升高,同样不利于扩,音机的工作,声音还会产生失真;因此扩音机电路的输出阻抗与扬声器的阻抗越接近越好;又例如,无线电发信机的输出阻抗与馈线的阻抗、馈线与天线的阻抗也应达到一致;如果阻抗值不一致,发信机输出的高频能量将不能全部由天线发射出去;这部分没有发射出去的能量会反射回来,产生驻波,严重时会引起馈线的绝缘层及发信机末级功放管的损坏;为了使信号和能量有效地传输,必须使电路工作在阻抗匹配状态,即信号源或功率源的内阻等于电路的输人阻抗,电路的输出阻抗等于负载的阻抗;在一般的输人、输出电路中常含有电阻、电容和电感元件,由它们所组成的电路称为电抗电路,其中只含有电阻的电路称为纯电阻电路;下面对纯电阻电路和电抗电路的阻抗匹配问题分别进行简要的分析;1．纯电阻电路在中学物理电学中曾讲述这样一个问题：把一个电阻为R的用电器,接在一个电动势为E、内阻为r的电池组上见图1,在什么条件下电源输出的功率最大呢当外电阻等于内电阻时,电源对外电路输出的功率最大,这就是纯电阻电路的功率匹配;假如换成交流电路,同样也必须满足R=r这个条件电路才能匹配;2．电抗电路电抗电路要比纯电阻电路复杂,电路中除了电阻外还有电容和电感;元件,并工作于低频或高频交流电路;在交流电路中,电阻、电容和电感对交流电的阻碍作用叫阻抗,用字母Z表示;其中,电容和电感对交流电的阻碍作用,分别称为容抗及和感抗而;容抗和感抗的值除了与电容和电感本身大小有关之外,还与所工作的交流电的频率有关;值得注意的是,在电抗电路中,电阻R,感抗而与容抗双的值不能用简单的算术相加,而常用阻抗三角形法来计算见图 2;因而电抗电路要做到匹配比纯电阻电路要复杂一些,除了输人和输出电路中的电阻成分要求相等外,还要求电抗成分大小相等符号相反共轭匹配；或者电阻成分和电抗成分均分别相等无反射匹配;这里指的电抗X即感抗XL和容抗XC之差仅指串联电路来讲,若并联电路则计算更为复杂;满足上述条件即称为阻抗匹配,负载即能得到最大的功率．阻抗匹配的关键是前级的输出阻抗与后级的输人阻抗相等;而输人阻抗与输出阻抗广泛存在于各级电子电路、各类测量仪器及各种电子元器件中;那么什么是输人阻抗和输出阻抗呢输人阻抗是指电路对着信号源讲的阻抗;如图3所示的放大器,它的输人阻抗就是去掉信号源E及内电阻r时,从AB两端看进去的等效阻抗;其值为Z=UI／I1,即输人电压与输人电流之比;对于信号源来讲,放大器成为其负载;从数值上看,放大器的等效负载值即为输人阻抗值;输人阻抗值的大小,对于不同的电路要求不一样;例如：万用表中电压挡的输人阻抗称为电压灵敏度越高,对被测电路的分流就越小,测量误差也就小;而电流挡的输人阻抗越低,对被测电路的分压就越小,因而测量误差也越小;对于功率放大器,当信号源的输出阻抗与放大电路的输人阻抗相等时即称阻抗匹配,这时放大电路就能在输出端获得最大功率;输出阻抗是指电路对着负载讲的阻抗;如图4中,将电路输人端的电源短路,输出端去掉负载后,从输出端CD看进去的等效阻抗称为输出阻抗;如果负载阻抗与输出阻抗不相等,称阻抗不匹配,负载就不能获得最大的功率输出;输出电压U2和输出电流I2之比即称为输出阻抗;输出阻抗的大小视不同的电路有不同的要求;例如：电压源要求输出阻抗要低,而电流源的输出阻抗要高;对于放大电路来讲,输出阻抗的值表示其承担负载的能力;通常输出阻抗小,承担负载的能力就强;如果输出阻抗与负载不能匹配时,可加接变压器或网络电路来达到匹配;例如：晶体管放大器与扬声器之间通常接有输出变压器,放大器的输出阻抗与变压器的初级阻抗相匹配,变压器的次级阻抗与扬声器的阻抗相匹配;而变压器通过初次级绕组的匝数比来变换阻抗比;在实际的电子电路中,常会遇到信号源与放大电路或放大电路与负载的阻抗不相等的情况,因而不能把它们直接相连;解决的办法是在它们之间加人一个匹配电路或匹配网络;最后要说明一点,阻抗匹配仅适用于电子电路;因为电子电路中传输的信号功率本身较弱,需用匹配来提高输出功率;而在电工电路中一般不考虑匹配,否则会导致输出电流过大,损坏用电器;电子管基本电子管一般有三个极,一个阴极K用来发射电子,一个阳极A用来吸收阴极所发射的电子,一个栅极G用来控制流到阳极的电子流量.阴极发射电子的基本条件是:阴极本身必须具有相当的热量,阴极又分两种,一种是直热式,它是由电流直接通过阴极使阴极发热而发射电子;另一种称旁热式阴极,其结构一般是一个空心金属管,管内装有绕成螺线形的灯丝,加上灯丝电压使灯丝发热从而使阴极发热而发射电子,现在日常用的多半是这种电子管如图所示.由阴极发射出来的电子穿过栅极金属丝间的空隙而达到阳极,由于栅极比阳极离阴极近得多,因而改变栅极电位对阳极电流的影响比改变阳极电压时大得多,这就是三极管的放大作用.换句话说就是栅极电压对阳极电流的控制作用.我们用一个参数称跨导S来表示.另外还有一个参数μ来描述电子管的放大系数,它的意义是说明了栅极电压控制阳流的能力比阳极电压对阳流的作用大多少倍.为了提高电子管的放大系数,在三极管的阳极和控制栅极之间另外加入一个栅极称之为帘栅极,而构成四极管,由于帘栅极具有比阴极高很多的正电压,因此也是一个能力很强的加速电极,它使得电子以更高的速度迅速到达阳极,这样控制栅极的控制作用变得更为显著.因此比三极管具有更大的放大系数.但是由于帘栅极对电子的加速作用,高速运动的电子打到阳极,这些高速电子的动能很大,将从阳极上打出所谓二次电子,这些二次电子有些将被帘栅吸收形成帘栅电流,使帘栅电流上升这会导致帘栅电压的下降,从而导致阳极电流的下降,为此四极管的放大系数受到一定而限制.为了解决上述矛盾,在四极管帘栅极外的两侧再加入一对与阴极相连的集射极,由于集射极的电位与阴极相同,所以对电子有排斥作用,使得电子在通过帘栅极之后在集射极的作用下按一定方向前进并形成扁形射束,这扁形电子射束的电子密度很大,从而形成了一个低压区,从阳极上打出来的二次电子受到这个低压区的排斥作用而被推回到阳极,从而使帘栅电流大大减少,电子管的放大能力得而加强.这种电子管我们称为束射四极管,束射四极管不但放大系数较三极管为高,而且其阳极面积较大,允许通过较大的电流,因此现在的功放机常用到它作为功率放大.电子电路中的反馈电路反馈电路在各种电子电路中都获得普遍的应用,反馈是将放大器输出信号电压或电流的一部分或全部,回授到放大器输入端与输入信号进行比较相加或相减,并用比较所得的有效输入信号去控制输出,这就是放大器的反馈过程.凡是回授到放大器输入端的反馈信号起加强输入原输入信号的,使输入信号增加的称正反馈.反之则反.按其电路结构又分为:电流反馈电路和电压反馈电路.正反馈电路多应用在电子振荡电路上,而负反馈电路则多应用在各种高低频放大电路上.因应用较广,所以我们在这里就负反馈电路加以论述.负反馈对放大器性能有四种影响:1.负反馈能提高放大器增益的稳定性.2.负反馈能使放大器的通频带展宽.3.负反馈能减少放大器的失真.4.负反馈能提高放大器的信噪比.5.负反馈对放大器的输出输入电阻有影响.图F1是一种最基本的放大器电路,这个电路看上去很简单,但其实其中包含了直流电流负反馈电路和交流电压负反馈电路.图中的R1和R2为BG的直流偏置电阻,R3是放大器的负载电阻,R5是直流电流负反馈电阻,C2和R4组成的支路是交流电压负反馈支路,C3是交流旁路电容,它防止交流电流负反馈的产生.一.直流电流负反馈电路.晶体管BG的基极电压VB为R1和R2的分压值,BG发射极的电压VE为IeR5那么BG的B、E间的电压=VB-VE=VB-IeR5.当某种原因如温度变化引起BG的Ie ↑则VE↑,BG基发极的电压=VB-VE=VB-IeR5↓这样使Ie↓.使直流工作点获得稳定.这个负反馈过程是由于Ie↑所引起的,所以属于电流负反馈电路.其中发射极电容C3是提供交流通路的,因为如果没有C3,放大器工作时交流信号同样因R5的存在而形成负反馈作用,使放大器的放大系数大打折扣. 二.交流电压负反馈电路交流电压负反馈支路由R4,C4组成,输出电压经过这条支路反馈回输入端.由于放大器的输出端的信号与输入信号电压在相位上是互为反相的,所以由于反馈信号的引入削弱了原输入信号的作用.所以是电压负反馈电路.R4是控制着负反馈量的大小,C4起隔直流通交流的作用.当输入的交流信号幅值过大时,如果没有R4和C4的负反馈支路,放大器就会进入饱和或截止的状态,使输出信号出现削顶失真.由于引入了负反馈使输入交流信号幅值受到控制,所以避免了失真的产生.阻抗匹配的基本原理右图中R为负载电阻,r为电源E的内阻,E为电压源;由于r的存在,当R很大时,电路接近开路状态；而当R很少时接近短路状态;显然负载在开路及短路状态都不能获得最大功率;根据式:从上式可看出,当R=r时式中的式中分母中的R-r的值最小为0,此时负载所获取的功率最大;所以,当负载电阻等于电源内阻时,负载将获得最大功率;这就是电子电路阻抗匹配的基本原理;色温彩色电视机有一个鲜为人知的参数--显象管的色温.低色温的显象管其图象色彩鲜艳热烈;高色温的显象管图象清新自然各有特色.那么色温是一个什么东西呢通常的光源如太阳,日光灯,白炽灯等发出的光统称为白光.但由于发光物质不一样,光谱成份相差也很大.如何区别各种光源因光谱成份不同而出现的差别呢为此物理学中用一个称为黑体的辐射源作为标准,这个黑体是一种理想的热辐射体,它的辐射程度只与它的温度有关.当用其它光源和黑体辐射作比较时,察看它的辐射与黑体何种温度时的辐射特性相当即它们的光谱成份相同,就以黑体此时的温度绝对温度称为某光源的色温.在实际使用中,这常是用光源中的蓝色光谱成份和红色光谱成份的比例来区别,光源色温的高低一般是蓝色成份高时色温较高;红色成份高时色温较低.在日常生活中,照相用的胶卷就有高低色温之分.日光型的胶卷为高色温胶卷,灯光型胶卷则为低色温胶卷.如果用灯光型的胶卷在日光或闪光灯下拍照,拍下来的景物的颜色会偏蓝.另外在用摄象机摄象时色温也是一个很重要的参数,处理得不好摄出来的图象颜色将会失真.串,并联谐振电路的特性一.串联谐振电路:当外来频率加于一串联谐振电路时,它有以下特性:1.当外加频率等于其谐振频率时其电路阻抗呈纯电阻性,且有最少值,它这个特性在实际应用中叫做陷波器.2.当外加频率高于其谐振频率时,电路阻抗呈感性,相当于一个电感线圈.3.当外加频率低于其谐振频率时,这时电路呈容性,相当于一个电容.二.并;联谐振电路:当外来频率加于一并联谐振电路时,它有以下特性:1.当外加频率等于其谐振频率时其电路阻抗呈纯电阻性,且有最大值,它这个特性在实际应用中叫做选频电路.2.当外加频率高于其谐振频率时,电路阻抗呈容性,相当于一个电容.3.当外加频率低于其谐振频率时,这时电路呈感性,相当于一个电感线圈.所以当串联或并联谐振电路不是调节在信号频率点时,信号通过它将会产生相移.即相位失真电子恒流源爱好电子技术的朋友可能在翻阅一些电子书刊时常看到“恒流源这个名词,那么什么是恒流源呢顾名思义恒流源就是一个能输出恒定电流的电源;图5中的r是电源E的内阻,RL为负载电阻,根据欧姆定律：流过RL的电流为I=E/r+R 如果r很大如500K,那么此时RL在1K---10K变化时,I将基本不变只有微小的变化因为RL相对于r来说太微不足道了,此时我们可以认为E是一个恒流源;为此我们推论出：恒流源是一个电源内阻非常大的电源;在电子电路中如晶体管放大器电路我们常需要一些电压增益较大的放大器,为此常要将晶体管集电极的负载电阻设计得尽量大,但此电阻太大将容易使晶体管进入饱和状态,此时我们可利用晶体三极管来代替这个大电阻,这样一来既可得到大的电阻,同时直流压降并不大,图6所示;图中稳压管D和电阻R2组成的稳压电路用来偏置BG1的工作点,并保证工作点的稳定BG2为放大管;从晶体管的输出特性可知,集电极---发射极电压VEC大于1---2V时,特性曲线几乎是平的,即VEC变化时,IC基本不变,也就是说,晶体管BG1的输出电阻非常大几百千欧以上,图中由于BG1的电流基本恒定,所以称BG1是BG2的恒流负载;由于具有恒流源负载的放大器因其负载电阻大,故这种放大电路具有极大的电压增益,实际上在很多集成电路内部均采用这种电路;串联型稳压电源串联型稳压电路是最常用的电子电路之一,它被广泛地应用在各种电子电路中,它有三种表现形式;1;如图1所示,这是一种最简单的串联型稳压电路有些书称它是并联型稳压电路,我个人始终认为应是串联型稳压电路,电阻RL是负载电阻,R为稳压调整电阻有叫限流电阻,D为稳压管;这种电路输出的稳压值等于D的标称稳压值,其工作原理是利用稳压管工作在反向击穿的特性来实现的;图2是稳压管的伏安特性曲线,从此曲线中我们看到反向电流在一定范围内大幅变化时其端点的电压基本不变;当RL变小时,流过RL的电流增加,但流过D的电流却减少,当RL变大时,流过RL的电流减少,但流过D的电流却增大,所以由于D的存在使流过R的电流基本恒定,在R上的压降也基本不变,所以使其输出的电压也基本保持不变;当负载要求较大的输出电流时,这种电路就不行了,这是因为在此时R的阻值必须减少,由于R的减少就要求D有较大的功耗,但因目前一般的稳压管的功耗均较小,所以这种电路只能给负载提供几十毫安的电流,彩电30V调谐电压通常都以这种电路来取得;2;如图3所示,这种电路是针对上面所说电路的缺点而改进的电路,与第一种电路不同的是将电路中的R换成晶体管BG,目的是扩大稳压电路的输出电流;我们知道,BG的集电极电流IC=βIb,β是BG的直流放大系数,Ib是晶体管的基极电流,比如现在要向负载提供500MA的电流,BG的β=100,那末电路只要给BG 的基极提供5MA的电流就行了;所以这种稳压电路由于BG的加入实际上相当于将第一种稳压电路扩充了β倍,另外由于BG的基极被D嵌定在其标称稳压值上,因此这种稳压电路输出的电压是V0=,是BG的B,E极的正偏压降;在实际应用中,我们常常对不同的电路提供不同的供电电压,即要求稳压电源的输出电压可调,为此出现了第三种形式的串联形稳压电路;3;第二种稳压电路虽能提供较大的输出电流,但其输出电压却受到稳压管D的制约,为此人们将第二种电路稍作改动,使之成为输出电压连续可调的串联型稳压电源;基本电路如图4所示,从电路中我们可看出,此电路较第二种电路多加了一只三极管和几只电阻,R2与D组成BG2的基准电压,R3,R4,R5组成了输出电压取样支路,A点的电位与B点的电位进行比较由于D的存在,所以B点的电位是恒定的,比较的结果有BG2的集电极输出使C点电位产生变化从而控制BG1的导通程度此时的BG1在电路中起着一个可变电阻的作用,使输出电压稳定,R4是一个可变阻器,调整它就可改变A点的电位即改变取样值由于A点的变化,C点电位也将变化,从而使输出电压也将发生变化;这种电路其输出电压灵活可变,所以在各种电路中被广泛应用;。
天线阻抗匹配原理
天线阻抗匹配原理天线阻抗匹配原理是指将输入输出阻抗相匹配，以实现最大功率传输的过程。
天线通常有一个固定的输入阻抗，而无线电发射机或接收机的输出阻抗通常不同。
如果输入输出阻抗不匹配，将导致部分能量反射回源，从而降低传输效率。
为了实现阻抗匹配，通常使用天线匹配网络，例如匹配电路或补偿元件。
这些网络根据设计需求调整输入输出阻抗，使其相互匹配。
通过匹配网络，阻抗匹配可以实现最大功率传输。
阻抗匹配的目标是使源阻抗等于负载阻抗，从而最大化功率传输。
这可以通过在匹配网络中使用合适的电路元件（如电容、电感、变压器等）来实现。
通过调整匹配电路的参数，可以根据不同应用需求来达到阻抗匹配。
综上所述，天线阻抗匹配原理指的是通过合适的匹配网络来调整天线的输入输出阻抗，以达到最大功率传输的目的。
这是无线通信系统中的重要设计原理，用于提高信号传输效率和性能。
在天线阻抗匹配原理中，存在两种常见的匹配情况：单向匹配和双向匹配。
- 单向匹配：在单向匹配中，天线的输出阻抗与发射机或接收机的输入阻抗进行匹配。
这可以确保天线发送或接收的信号最大化地传输到发射机或接收机，从而提高系统的效率。
单向匹配主要用于保证发射机和天线之间的信号传输最佳化。
- 双向匹配：在双向匹配中，天线的输入阻抗与发射机或接收机的输出阻抗进行匹配。
这可确保发射机或接收机发送或接收的信号最大化地传输到天线，减少信号的反射和损耗。
双向匹配主要用于确保发射机和天线之间的信号传输最佳化。
为了实现阻抗匹配，可以使用多种技术和元件。
例如，可以使用电容、电感、变压器等来调整输入输出阻抗。
此外，还可以使用特定的电路拓扑结构，例如三段变压器，四段变压器等。
天线阻抗匹配的实现是无线通信系统设计中关键的一部分。
它可以提高信号传输的效率和性能，减少信号的反射和损耗。
正确的阻抗匹配可以确保系统的稳定性和可靠性，同时提高信号的质量和覆盖范围。
总而言之，天线阻抗匹配原理是通过调整天线和发射机/接收机之间的输入输出阻抗，以实现最大功率传输和最佳信号传输的过程。
天线阻抗匹配原理
天线阻抗匹配原理阻抗匹配的概念起源于电气工程中的电路理论。
在天线系统中，传输线（例如同轴电缆）连接天线与驱动器之间。
如果传输线的特性阻抗（Z0）与驱动器或天线的阻抗不匹配，就会导致系统中反射损耗的产生，降低信号传输效率。
为了理解阻抗匹配的原理，需要先理解阻抗的定义。
阻抗是指电路元件对电流和电压的相互关系的综合性描述。
阻抗由实部和虚部组成，实部表示电阻，虚部表示电抗。
在天线系统中，阻抗的单位为欧姆。
当天线的输入阻抗与驱动器的输出阻抗不匹配时，就会导致部分输入信号被反射回天线系统，无法有效传输到空间中。
这种反射现象可以用反射系数（Reflection Coefficient）来描述，反射系数的大小与反射损耗成正比。
通过阻抗匹配可以最小化反射系数，从而提高系统的传输效率。
阻抗匹配的原理是通过使用匹配网络来调整天线的输入阻抗，使其与驱动器的输出阻抗相匹配。
匹配网络通常由传输线、电容和电感等元件组成。
根据传输线的特性阻抗和天线的输入阻抗，可以选择适当的传输线长度和匹配网络参数，来实现最佳的阻抗匹配。
阻抗匹配的过程通常分为两个步骤：降低驱动器的输出阻抗和匹配天线的输入阻抗。
降低驱动器的输出阻抗可以通过使用适当的放大器或变压器等方法来实现。
匹配天线的输入阻抗可以根据天线的特性和系统的要求来选择适当的匹配网络。
在实际应用中，阻抗匹配可以通过测量天线输入阻抗和传输线特性阻抗来进行。
一种常用的方法是使用网络分析仪（Network Analyzer）来测量反射系数，并根据测量结果调整匹配网络的参数，直到达到最佳匹配。
总结起来，天线阻抗匹配原理是通过调整天线的输入阻抗与驱动器的输出阻抗相匹配，以最大化信号传输效率。
阻抗匹配可以通过选择适当的传输线和匹配网络来实现。
它是无线通信领域中的一个重要概念，对于提高通信系统的性能至关重要。
天线阻抗匹配方法
天线阻抗匹配方法
天线阻抗匹配是指将信号源的输出阻抗与天线输入端的输入阻抗进行匹配，以使信号最大程度地传输到天线并减小反射损耗。
常用的天线阻抗匹配方法有以下几种：
1. 阻抗变换器匹配：使用阻抗变换器，如变压器、阻抗匹配网络等，将信号源的输出阻抗转换为天线输入端所需的阻抗，实现匹配。
2. L型匹配网络：使用电感和电容元件组成的L型网络，调整网络参数使得天线输入端的阻抗与信号源输出阻抗匹配。
3. Pi型匹配网络：使用电感和电容元件组成的Pi型网络，调整网络参数使得天线输入端的阻抗与信号源输出阻抗匹配。
4. Stub匹配：使用电阻或电感元件，与天线输入端的阻抗形成串联或并联，使得天线输入端的阻抗与信号源输出阻抗匹配。
5. Smith图匹配：使用Smith图来分析和计算天线输入端的阻抗，并通过变换网络调整阻抗，使其与信号源输出阻抗匹配。
在实际应用中，根据具体情况选择合适的天线阻抗匹配方法，以提高信号传输效
率和减小反射损耗。
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------Maxconn 整理
通常对某个频点上的阻抗匹配可利用 SMITH 圆图工具进行 , 两个器件肯定能搞定 , 即通过串 +并联电感或电容即可实现由圆图上任一点到另一点的阻抗匹配 , 但这是单频的。
而手机天线是双频的 , 对其中一个频点匹配 , 必然会对另一个频点造成影响 , 因此阻抗匹配只能是在两个频段上折衷 . 在某一个频点匹配很容易, 但是双频以上就复杂点了。
因为在 900M 完全匹配了,那么 1800处就不会达到匹配, 要算一个适合的匹配电路。
最好用仿真软件或一个点匹配好了,在网络分析仪上的S11参数下调整, 因为双频的匹配点肯定离此处不会太远。
,只有两个元件匹配是唯一的,但是 pi 型网络匹配,就有无数个解了。
这时候需要仿真来挑,最好使用经验。
仿真工具在实际过程中几乎没什么用处。
因为仿真工具是不知道你元件的模型的。
你必须要输入实际元件的模型, 也就是说各种分布参数, 你的结果才可能与实际相符。
一个实际电感器并不是简单用电感量能衡量的, 应该是一个等效网络来模拟。
本人通常只会用仿真工具做一些理论的研究。
实际设计中,要充分明白Smith 圆图的原理, 然后用网络分析仪的圆图工具多调试。
懂原理让你定性地知道要用什么件,多调是要让你熟悉你所用的元件会在实际的圆图上怎么移动。
(由于分布参数及元件的频率响应特性的不同, 实际件在圆图上的移动和你理论计算的移动会不同的。
双频的匹配的确是一个折衷的过程。
你加一个件一定是有目的性的。
以 GSM 、 DCS 双频来说,你如果想调 GSM 而又不太想改变 DCS , 你就应该选择串连电容、并联
电感的方式。
同样如果想调 DCS ,你应该选择串电感、并电容。
理论上需要 2各件调一个频点, 所以实际的手机或者移动终端通常按如下规律安排匹配电路:对于简单一些的,天线空间比较大,反射本来就较小的, 采用 Pai 型 (2并一串 , 如常规直板手机、常规翻盖机; 稍微复杂些的采用双 L 型(2串 2并:对于更复杂的,采用 L +Pa i 型(2串 3并,比如用拉杆天线的手机。
记住,匹配电路虽然能降低反射, 但同时会引入损耗。
有些情况,虽然驻波比好了,但天线系统的效率反而会降低。
所以匹配电路的设计是有些忌讳的; 比如在 GSM 、 DCS 手机中匹配电路中, 串联电感一般不大于 5.6nH 。
还有, 当天线的反射本身比较大,带宽不够,在 smith 图上看到各频带
边界点离圆心的半径很大,一般加匹配是不能改善辐射的。
天线的反射指标(VSWR , return loss 在设计过程中一般只要作为参考。
关键参数是传输性参数(如效率,增益等。
有人一味强调 return loss , 一张口要-10dB , 驻波比要小于 1.5, 其实没有意义。
我碰到这种人, 我就开玩笑说,你只要反射指标好,我给你接一个 50欧姆的匹配电阻好了,那样驻波小于 1.1啊,至于你手机能不能工作我就不管了!
SWR 驻波比仅仅说明端口的匹配程度, 即阻抗匹配程度。
匹配好, SWR 小,天线输入端口处反射回去的功率小。
匹配不好,反射回去的功率就大。
至于进入天线的那部分功率是不是辐射了, 你根本不清楚。
天线的效率是辐射到空间的总功率与输入端口处的总功率之比。
所以 SWR 好了,无法判断天线效率一定就高(拿一个
50ohm 的匹
配电阻接上, SWR 很好的,但有辐射吗?。
但是 SWR 不好了, 反射的功率大,可
以肯定天线的效率一定不会高。
SWR 好是天线效率好的必要条件而非充分条件。
SWR 好并且辐射效率(radiation ef ficiency 高是天线效率高的充分必要条件。
当SWR 为理想值(1 时,端口理想匹配,此时天线效率就等于辐射效率。
当今的手机, 天线的空间压缩得越来越小, 是牺牲天线的性能作为代价的。
对于某些多频天线, 甚至 VSWR 达到了 6。
以前大家比较多采用外置天线, 平均效率在 50%算低的,现在50%以上的效率就算很好了!看一看市场上的手机,即使是名公司的,如 Nokia 等,也
有效率低于 20%的。
有的手机 (滑盖的啊, 旋转的啊甚至在某些频点的效率只有10%左右。
见过几个手机内置天线的测试报告, 天线效率基本都在 30-40%左右,当时觉得实在是够差的(比我设计的微带天线而言,现在看来还是凑合的了。
不过实际工程中,好像都把由于 S11造成的损耗和匹配电路的损耗计在效率当中了,按天线原理,只有介质损耗(包括基板引起的和手机内磁铁引起的和金属损耗(尽管很小是在天线损耗中的, 而回损和匹配电路的损耗不应该记入的。
不过工程就是工程啊,这样容易测试啊。
对了,再补充一句,软件仿真在一定程度上是对工程有帮助的:当然,仿真的结果准确程度没法跟测试相比, 但是通过参数扫描仿真获取的天线性能随参数变化趋势还是有用的, 这比通过测试获取数据要快不少,尤其是对某些不常用的参数。
“ 仿真工具在实际工程中没有什么用处” ,是说在设计匹配电路时, 更具体一点是指设计双频 GSM 、 DCS 手机天线匹配电路时。
如果单独理解这句话,无疑是错的。
事实上,我一直在用 HFSS 进行天线仿真,其结果也都是基于仿真结果的。
对了, 焊元器件真的是一件费劲的事, 而且也有方法的, 所谓熟能生巧嘛。
大的公司可能给你专门配焊接员, 那样你可能就只要说焊什么就可以了。
然而, 我们在此讨论的是如何有效地完成匹配电路的设计。
注意有效性!有效性包括所耗的时间以及选择元器件的准确性。
如果没有实际动手的经验,只通过软件仿真得出一种匹配设计然而用到实际天线输入端。
呵呵, 我可以说, 十有八九你的设计会不能用, 甚至和你的想象大相径庭! 实际设计中,还有一种情况你在仿真中是无法考虑的(除非你事先测量。
那就是,分布参数对于 PIFA 的影响。
由于如今天线高度越来越小, 而匹配电路要么在天线的下方 (里面要么在其下方(外面,反正很近,加入一个实际元件在实际中会引入分布参数的改变。
尤其如果电路板排版不好, 这种效应会明显一些。
实际焊接时,甚至如果一个件焊得不太好,重新焊接一下,都会带来阻抗的变化。
所以, PIFA 的设计中,通常我们不采用匹配电路(或者叫 0ohm 匹配。
这就要求你仔细调节优化你的天线。
一般来说对现今的柔性电路板设计方案(Flexfilm 比较容易做到,因为修改辐射片比较容易。
对于用得比较多的另一种设计方案冲压金属片(stamping metal ,相对来说就比较难些了。
一是硬度大,受工艺
的限制不能充分理由所有空间, 二是模具一旦成型要多次修改辐射片的设计也很困难。
在匹配设计上仿真工具有没有很大的用处, 没多少人是可以用仿真工具算出匹配来的。
再说, 有没有很大效果怎么衡量呢? 工程上讲究的是快速, 准确。
为了仿真而仿真, 没有实际意义。
为了得到一个 2、 3、最多 5个件的匹配你去建立电感、电容的模型, 不太值的。
还有, 你如何考虑上面我提到的 PIFA 匹配的分布参数的改变?前面我还说到一些匹配电路的忌讳,不是源于理论,完全源于实践。
因为天线的设计是希望能提高它的辐射效率 (总效率 !我没有成功地在 1小时内通过仿真工具找到过准确的匹配电路 (就说 GSM 、 DCS 双频的吧, (实际中用视错法是可以的。
这里也有个问题提出来:现在内置天线中很多带有 speaker , speaker 如何影
响手机(及天线的工作以及在 HFSS 中如何建模?(只有知道问题的前半部分才有可能建好模的。