天线与RSE
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测量 RSE 时,DCS 2次谐波没有超标 -39dBm 左右,但是3次谐波超标,-33dBm。
已经加上低通滤波器,加上后2次的谐波有6dB的下降,但3次谐波基本没有变化。
请问各位有没有遇到过这种情况,会不会不是匹配电路的影响,是结构其他方面的影响?如果这样的话 表示你RSE的3次谐波 跟CSE完全没关系因此你在Connector之前做任何动作 包含加低通滤波器都于事无补首先 可能跟天线周边组件相关因为有可能RF讯号 透过走线 或是天线本身 耦合到这些组件透过其非线性效应 产生3倍谐波 再耦合到天线 辐射出去把天线附近的TVS 管,喇叭,马达,马达泄流二极管 通通拔掉 看辐射杂散有无改善?若真的跟这些组件有关 那就是在其讯号输入口 摆放0201的18pF电容 避免DCS的RF讯号灌入这些组件再来 把屏蔽盖拿掉去测辐射杂散 看改善还是更糟?这两个结果都可能发生如果改善 表示跟屏蔽盖接地有关先说明二极管动作机制 假设电压正好为二极管的临界电压 例如0.7V因为电压有到达临界电压 所以一开始会导通 但可能因为误差好比少个0.1 V或0.2 V 此时电压低于临界电压 那么二极管就不导通 之后电压又恢复正常 有到达临界电压 于是二极管又恢复导通换言之 当电压正好为二极管的临界电压时 其二极管的动作状态会呈现 : On => Off => On => Off…….的状态再来探讨两件式屏蔽罩的接地若Shielding Cover跟Shielding Frame接触良好则Shielding Cover跟Shielding Frame之间 会呈现导通状态 反之 若接触不好 会呈现不导通状态那如果Shielding Cover跟Shielding Frame的接触 不是那么良好则其接触状态 会正好处于临界点接触好就导通 接触不好就不导通 如下图 :换言之 若Shielding Cover跟Shielding Frame的接触 处于临界状态 一开始会导通 若之后可能因为稍有误差 以至于接触状态低于临界点 那么就不导通 再之后其接触状态又恢复良好 于是又导通 如下图 :换言之 当Shielding Cover跟Shielding Frame的接触不那么良好时 亦即正好处于临界点 其接触状态会呈现 : On => Off => On => Off…….的状态这正好等同于一个电压处于临界电压的二极管行为模式而二极管是会因为非线性效应 而产生谐波的因此结论是 若Shielding Cover跟Shielding Frame的接触 处于临界状态 则会因为二极管行为模式 产生谐波因为PA会将Tx讯号 耦合到上方的屏蔽罩 亦即屏蔽罩会有残留的Tx讯号 若Shielding Cover跟Shielding Frame接触良好 亦即该屏蔽罩接地良好 则残留的Tx讯号 会通通流到GND但若Shielding Cover跟Shielding Frame的接触不那么良好时 则残留的Tx 讯号 会因为二极管行为模式 使残留的Tx讯号产生谐波 接着再透过屏蔽罩的共振腔结构 耦合到天线 最后再透过天线辐射出去 那么辐射杂散就会变大验证方式: 可直接将屏蔽盖拿掉 看是否有改善这动作目的是去除屏蔽罩残留的Tx讯号 以及破坏共振腔结构解决之道就是改善屏蔽盖接地拿掉屏蔽盖之后 辐射杂散改善 还有个原因来自屏蔽盖跟PA的寄生效应因为组装整机时 中框会往下挤压 导致屏蔽盖离PA太近 跟PA内部的Bondwire 产生寄生效应 进而影响特性 解决之道要嘛加大屏蔽盖跟PA之间的距离要嘛PA上方直接开天窗如果屏蔽盖拿掉去测辐射杂散 结果更糟那表示跟PA有关PA本身产生的3倍谐波 透过缝隙泄漏出去 耦合到天线 再辐射出去 你把屏蔽盖拿掉 等于连泄漏都不用 连个阻挡的机制都没有直接耦合到天线 当然结果会更糟解决之道要嘛改机构件设计 把缝隙封起来要嘛PA上方贴吸波材料。
电磁兼容整改分析之辐射杂散2009-11-27 16:11:34 来源:摩尔实验室浏览次数:1839 文字大小:【大】【中】【小】关键字:电磁兼容整改辐射杂散EMC测试辐射杂散(简称RSE)是指当移动台与非辐射性纯阻负载相连接或者在接收机状态时,由移动台产生或放大的通过移动台机壳、电源、控制设备、音频各电缆辐射的工作频率外上的发射。
在目前的国际标准中“辐射杂散”基本都将其划分在了射频项目(RF)里面,而国内标准(以YD1032为典型)则将其划分在电磁兼容(EMC)的测试内容内。
相信接触过无线发射产品认证的朋友都对辐射杂散比较了解,也许还会带点感情色彩认为这个项目比较讨厌,因为无论是在做国内或国际认证中,任何的无线发射产品都逃不掉此项测试要求。
从设计及整改角度来讲,对工程人员来说辐射杂散的整改也是其最为头痛的工作内容之一,尤其针对高功率发射产品,如2G,3G设备跟是如此。
本文根据摩尔实验室(MORLAB)日常工作经验,以典型的手机产品为例,在此抛砖引玉与大家一起分享一下手机在辐射杂散方面的整改心得。
一.测试场地的布局:标准辐射杂散的布局如下,其中图一为原理图,图二为摩尔实验室辐射杂散的实景图。
图一:辐射杂散实验布置图图二:辐射杂散实景图二.辐射杂散的测试方法:辐射杂散骚扰的功率点是通过“置换测试法”来确定的。
用电波暗室先进行预校正(由信号源和基准天线组成)再置换移动台来进行发射,通过测试接收机得到相同的功率后,则此时预校正器的发射功率就是EUT(被测物)辐射杂散骚扰的功率电平。
三.辐射杂散的指标:根据不同的产品所对应的标准,辐射杂散的相关指标要求也有所差别,但大体可归纳如下:发射机的辐射杂散测试要求:30MHz –1GHz1GHz –4GHz, 12.75G Hz-57dBm-47dBm欧盟及中国各类标准四.可能引起辐射杂散骚扰的原因(发射机):由于辐射杂散是通过无线空间传播出去的,因此可能辐射干扰的点是多种多样的。
VertexRSI地球站伺服系统作者:张克胜张宁彭艳来源:《卫星电视与宽带多媒体》2009年第09期卫星通信地球站组成卫星通信地球站主要由:天线、射频设备、终端设备、天线跟踪伺服设备、电源设备组成。
跟踪伺服设备的作用由于卫星的漂移、大气折射等原因,天线的指向常常偏离理论方向,而地球站天线波束一般较窄,因而真正在卫星方向上的天线增益并不是天线增益的最大值,这相当于信号受到了损耗。
为了减小天线方向跟踪误差带来的损耗,现在大型的卫星通信地球站都配置了天线自动跟踪伺服系统。
以6.2mKu波段天线为例:1、抛物面天线波束的半功率点宽度近似为:e1/2≈70λ/D(°)D—天线面直径(m)λ=C/f=3*108/f6.2m环焦天线波束的半功率点宽度近似为:θ1/2=70*0.0214/6.2=0.242°2、天线方向跟踪误差为:L=地球站天线指向对准卫星时地球站接收到的信号功率,地球站天线指向偏离卫星时地球站接收到的信号功率≈e2.77(θ/θ1/2)2=2.71832.77(θ/e1/2)2天线跟踪精度为半功率点宽度1/10时:+0.02°时:6.2m环焦天线L=e2.77(0.02/0.242)2=1.02用分贝表示:[L]=10 1.02=0.086天线跟踪精度为半功率点宽度1/5时:±0.0484°时:6.2m环焦天线L=e2.77(0.0483/0.242)2=1.12用分贝表示:[L]=101.12=0.49dB从天线方向跟踪误差损耗公式可以看出,天线指向误差与之所产生的损耗是非线性关系,小的天线指向误差可以产生很大的损耗。
通过计算可得,当天线指向偏差为1倍时,天线方向跟踪误差为5倍,所以,大型卫星通信地球站可以通过配置天线自动跟踪伺服系统,减小天线指向偏差,从而大大减小由于指向偏差带来的损耗。
天线自跟踪方式1、跟踪卫星信标接收卫星上的信标信号,控制天线跟踪卫星。
1.1天线的基本参数从左侧的传输线的角度看,天线是一个阻抗(impedance)为Z的2终端电路单元(2-terminal circuit element),其中Z包含的电阻部分(resistive component)被称为辐射电阻(radiation resistance,R r);从右侧的自由空间角度来看,天线的特征可以用辐射方向图(radiation pattern)或者包含场量的方向图。
R r不等于天线材料自己的电阻,而是天线、天线所处的环境(比如温度)和天线终端的综合结果。
影响辐射电阻R r的还包括天线温度(antenna temperature,T A)。
对于无损天线来说,天线温度T A和天线材料本身的温度一点都没有关系,而是与自由空间的温度有关。
确切地说,天线温度与其说是天线的固有属性,还不如说是一个取决于天线“看到”的区域的参数。
从这个角度看,一个接收天线可以被视作能遥感测温设备。
辐射电阻R r和天线温度T A都是标量。
另一方面,辐射方向图包括场变量或者功率变量(功率变量与场变量的平方成正比),这两个变量都是球体坐标θ和Φ的函数。
1.2天线的方向性(D,Directivity)和增益(G,Gain)D=4π/ΩA,其中ΩA是总波束范围(或者波束立体角)。
ΩA由主瓣范围(立体角)ΩM+副瓣范围(立体角)Ωm。
如果是各向同性的(isotropic)天线,则ΩA=4π,因此D=1。
各向同性天线具有最低的方向性,所有实际的天线的方向性都大于1。
如果一个天线只对上半空间辐射,则其波束范围ΩA=2π,因此D=4π/2π=2=3.01dBi。
简单短偶极子具有波束范围ΩA=2.67πsr,和定向性D=1.5(1.76dBi)。
如果一个天线的主瓣在θ平面和Φ平面的半功率波束宽度HPBW都是20度,则D=4πsr/ΩA sr=41000 deg2/(20 deg)*(20 deg) ≈103≈20dBi(dB over isotropic)。
关于4G/5G智能手机天线调谐的4点须知天线效率在智能手机的整体RF 性能中发挥着至关重要的作用- 尤其是向5G 过渡期间。
了解4G 和5G 移动设备中天线调谐的四个关键要素。
天线效率在智能手机的整体RF 性能中发挥着至关重要的作用。
然而,当前的智能手机工业设计趋势和RF 需求(尤其是即将过渡至5G),意味着智能手机必须要将更多的天线安装到更小的空间内,并且/或者提高现有天线的带宽。
简言之,天线调谐比以往更加重要。
在本博客中,我们将介绍4G 和5G 移动设备中天线调谐的四个关键要素。
背景:为何需要天线调谐由于手机运行所需的频段、功能和模式的数量不断增加,现代手机的RF 前端(RFFE) 设计也日益复杂。
需要采用更多天线,使用载波聚合(CA)、4x4 MIMO、Wi-Fi MIMO 和新的宽带5G 频段来提供更高的数据速率,因此智能手机中的天线数量从4-6 个增加到8 个或更多。
与此同时,可用于移动系统天线的空间缩小,导致天线效率降低。
通过天线调谐可以恢复一些损失性能。
若不实施调谐,天线在有限的频率范围内可以实现出色性能,但是增加天线调谐则可以在更广泛的频率范围内实现更优化的性能。
天线调谐系统,例如阻抗调谐器和孔径调谐器,可以支持LTE 智能手机要求的更高带宽和载波聚合。
它们使天线在整个LTE 和5G 频段(从600 Mhz 到 5 Ghz)范围内都能高效工作,同时还能节省电池电量,实现纤薄的手机设计。
但是,实现天线调谐需要深入了解如何针对每个应用运用该技术。
我们来看看这四个基本要素:阻抗与孔径调谐为您的调谐应用选择合适的组件导通状态电阻(RON)、断开状态电容(COFF),以及消除不必要的谐振孔径调谐和CA。
随着我国道路交通网的不断发展和完善,道路收费系统也有了其应用的广阔乾坤。
当今的道路收费方式大致有三种:传统的人工收费(MTC)、不停车电子收费(ETC)、MTC 和ETC 混合(指在同一车道可实现MTC 和ETC 的切换)。
ETC 系统是利用微波技术、电子技术、计算机技术、通信和网络技术、传感技术、图象识别技术等高新技术的设备和软件所组成的一个先进系统,可实现车辆无需停车即可自动收取道路通行费用的功能。
系统主要采用车辆自动识别(AVI)技术,通过路边车道设备控制系统的信号发射与接收装置(称为路边读写设备,简称RSE),识别车辆上设备(称车载器,简称OBE)内特有编码,判别车型,计算通行费用,并自动从车辆用的专用账户中扣除通行费,对使用ETC 车道的未安装车载器或者车载器无效的车则视作其违章车辆,实施图象抓拍和识别,会同交警部门事后处理。
从技术角度来说,车辆可以在高速通行的条件下完成自动交费业务。
与传统人工收费方式相比,ETC 系统使车辆免除了在收费站的停车收费环节,从而节省了车辆在收费口的停车、等候、交费、找零等花费的时间。
不停车收费的车道控制系统必须包括以下子系统:1、主要由车载设备(OBE)和路边设备(RSE)组成,两者通过短程通信完成路边设备对车载设备信息的一次读写,即完成收 (付) 费交易所必须的信息交换手续。
而短程通信所用的通信规约就称为DSRC 规约,是国际ITS 领域车——路之间共同遵守的通信协议,是ETC 系统车载设备(OBE)与路边设备(RSE) 之间通信的技术规范。
目前用于ETC 的短程通信主要有微波和红外两种方式,微波方式的ETC 已成为各国DSRC 的主流2、在ETC 车道安装车型传感器测定和判断车辆的车型,以便按照车型实施收费。
也有简单的方式,即通过读取车载器中的车型信息。
3主要由摄像机、图象传输设备、车辆牌照自动识别系统等组成。
对不安装车载设备OBE 的车辆用摄像机实施抓拍措施,并传输到收费中心,通过车牌自动识别系统识别违章车辆的车主,实施通行费的补收手续。
1.1天线的基本参数从左侧的传输线的角度看,天线是一个阻抗(impedance)为Z的2终端电路单元(2-terminal circuit element),其中Z包含的电阻部分(resistive component)被称为辐射电阻(radiation resistance,R r);从右侧的自由空间角度来看,天线的特征可以用辐射方向图(radiation pattern)或者包含场量的方向图。
R r不等于天线材料自己的电阻,而是天线、天线所处的环境(比如温度)和天线终端的综合结果。
影响辐射电阻R r的还包括天线温度(antenna temperature,T A)。
对于无损天线来说,天线温度T A和天线材料本身的温度一点都没有关系,而是与自由空间的温度有关。
确切地说,天线温度与其说是天线的固有属性,还不如说是一个取决于天线“看到”的区域的参数。
从这个角度看,一个接收天线可以被视作能遥感测温设备。
辐射电阻R r和天线温度T A都是标量。
另一方面,辐射方向图包括场变量或者功率变量(功率变量与场变量的平方成正比),这两个变量都是球体坐标θ和Φ的函数。
1.2天线的方向性(D,Directivity)和增益(G,Gain)D=4π/ΩA,其中ΩA是总波束范围(或者波束立体角)。
ΩA由主瓣范围(立体角)ΩM+副瓣范围(立体角)Ωm。
如果是各向同性的(isotropic)天线,则ΩA=4π,因此D=1。
各向同性天线具有最低的方向性,所有实际的天线的方向性都大于1。
如果一个天线只对上半空间辐射,则其波束范围ΩA=2π,因此D=4π/2π=2=。
简单短偶极子具有波束范围ΩA=πsr,和定向性D=()。
如果一个天线的主瓣在θ平面和Φ平面的半功率波束宽度HPBW都是20度,则D=4πsr/ΩA sr=41000 deg2/(20 deg)*(20 deg) ≈103≈20dBi(dB over isotropic)。
电磁兼容整改分析之辐射杂散辐射杂散(简称RSE)就是指当移动台与非辐射性纯阻负载相连接或者在接收机状态时,由移动台产生或放大的通过移动台机壳、电源、控制设备、音频各电缆辐射的工作频率外上的发射。
在目前的国际标准中“辐射杂散”基本都将其划分在了射频项目(RF)里面,而国内标准(以YD1032为典型)则将其划分在电磁兼容(EMC)的测试内容内。
相信接触过无线发射产品认证的朋友都对辐射杂散比较了解,也许还会带点感情色彩认为这个项目比较讨厌,因为无论就是在做国内或国际认证中,任何的无线发射产品都逃不掉此项测试要求。
从设计及整改角度来讲,对工程人员来说辐射杂散的整改也就是其最为头痛的工作内容之一,尤其针对高功率发射产品,如2 G,3G设备跟就是如此。
本文根据摩尔实验室(MORLAB)日常工作经验,以典型的手机产品为例,在此抛砖引玉与大家一起分享一下手机在辐射杂散方面的整改心得。
一.测试场地的布局:标准辐射杂散的布局如下,其中图一为原理图,图二为摩尔实验室辐射杂散的实景图。
图一:辐射杂散实验布置图图二:辐射杂散实景图二.辐射杂散的测试方法:辐射杂散骚扰的功率点就是通过“置换测试法”来确定的。
用电波暗室先进行预校正(由信号源与基准天线组成)再置换移动台来进行发射,通过测试接收机得到相同的功率后,则此时预校正器的发射功率就就是E UT(被测物)辐射杂散骚扰的功率电平。
三.辐射杂散的指标:根据不同的产品所对应的标准,辐射杂散的相关指标要求也有所差别,但大体可归纳如下:发射机的辐射杂散测试要求:频率限值适用范围30MHz –1GHz 1GHz –4GHz,12、75GHz -36dBm-30dBm欧盟及中国各类标准30MHz–10th-13dBm美洲接收机的辐射杂散测试要求:频率限值适用范围30MHz –1GHz1GHz –4GHz, 12、75GHz-57dBm-47dBm欧盟及中国各类标准四.可能引起辐射杂散骚扰的原因(发射机) :由于辐射杂散就是通过无线空间传播出去的,因此可能辐射干扰的点就是多种多样的。
一种高增益Vivaldi超宽带天线欧阳伟忠;周永刚;李博南;谢倩倩【摘要】传统的Vivaldi天线具有超宽带优点,但存在定向性较差,且在工作频带的两端增益下降严重的问题.文中提出了一种高增益的Vivaldi天线,通过对传统微带线馈电结构的Vivaldi超宽带天线加载零折射率超常介质和轴向边缘梳状结构的矩形槽缝结构,提高了天线在整个工作频段内的增益.对所提出的天线进行了设计、优化和仿真分析,并制作天线样品,仿真和测试结果吻合良好.测试与仿真结果表明,在4~11 GHz的工作频段内,天线的回波损耗优于-10 dB;与传统Vivaldi天线相比,在整个工作频段内天线增益均有所提高,其中在工作频率的低端(4~6 GHz)天线增益提高2.5 dB,高端(9~11 GHz)增益提高1.5 dB.【期刊名称】《电子科技》【年(卷),期】2015(028)008【总页数】4页(P15-17,20)【关键词】超宽带;Vivaldi天线;零折射率超材料结构;梳状结构【作者】欧阳伟忠;周永刚;李博南;谢倩倩【作者单位】南京航空航天大学电子信息工程学院,江苏南京210016;南京航空航天大学电子信息工程学院,江苏南京210016;南京航空航天大学电子信息工程学院,江苏南京210016;南京航空航天大学电子信息工程学院,江苏南京210016【正文语种】中文【中图分类】TN822+.8Vivaldi天线是英国Philips研究室Gibson于1979年提出的一种指数渐变槽线天线[1],此种天线槽线呈指数规律变化,属于行波天线,在不同的频率上,槽线不同部分发射或接收电磁波,因此理论上讲,它有很宽的带宽[2]。
虽Vivaldi天线具有超宽带等特性,但定向性相对较差,且在工作频带的低端和高端增益下降明显。
因此,目前众多学者始终致力于改善Vivaldi天线辐射性能的研究。
各向异性零折射率超材料结构(ZIM)[3]并不是自然界自然存在,而是由人工设计单元结构,并将其按照周期性排列,构造成各向异性零折射率透镜。