[发明专利]天线的协同设计及安装方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种天线的协同设计及安装方法。

背景技术

在设计无线通讯器材的无线接收/发送电路时，必须设计用于匹配天 线阻抗的天线阻抗匹配电路，并设计用于调整功率放大器阻抗的功率放 大器阻抗匹配电路。一般在对天线电路的匹配进行调整时，通常是借助 于改变功率放大器阻抗匹配电路来达到相位误差符合规格的目的。然而 功率放大器阻抗匹配电路的电路结构较复杂，牵扯的问题较多，设计人 员往往要利用尝试错误的方法去寻找合适的功率放大器阻抗匹配电路， 需要花费较多的时间，在研发的过程中，这往往成为设计过程中的瓶颈， 需要发费更多的人力和成本，甚至调配出的功率放大器阻抗匹配电路也 无法使天线本应有的优良性能发挥出。

申请号为03104483.2的中国专利公开了一种天线阻抗匹配电路的 设计方法，包括天线、第一天线阻抗匹配电路以及第二天线阻抗匹配电 路,第二天线阻抗匹配电路其与第一功率放大器阻抗匹配电路相匹配, 以构成一整体电路。该整体电路的阻抗在史密斯圆图(Smith Chart)上形 成第一轨迹,且调整其相位误差以符合预定规格。另外,设计第二功率放 大器阻抗匹配电路,并将其与第一天线阻抗匹配电路相匹配,以构成另一 整体电路,该整体电路的阻抗在史密斯圆图上形成第二轨迹。当第一轨迹 与第二轨迹重迭时,该系统具有符合预定规格的相位误差。

然而，通过此方法获得的天线的协同设计的方法需要通过反复调 试，调试方法较复杂，而且增加匹配电路设计需要发费更多的人力和成 本且一旦工作环境发生变化又无法得到预期阻抗的情况。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种天线的协同设计及安装方 法，设计方法简单，能使天线在特定设备中满足良好的方向性和阻抗要 求。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种天 线的协同设计及安装方法，包括如下步骤：

A、将长度为λ/4铜线循环弯曲绕制成多匝螺圈以形成螺旋状的天 线，所绕曲形成的天线的相邻两匝螺圈的螺距间距为铜线直径的1.2～1.6 倍；

B、在电路板上用来连接天线的天线馈线上选一处离地近一点的位 置处割断，所割断点两边的天线馈线分别为断点天线侧和断点源侧，所 述断点天线侧的一端与所述天线的一端焊接，所述断点源侧邻近电路板 上的匹配网络；

C、将矢量网络分析仪的测试线的芯线焊接于断点天线侧，屏蔽线 接地，并使测试线贴近电路板的地；将电路板安装于设备中，所述矢量 网络分析仪显示的阻抗即为天线在其工作环境中的阻抗；

D、裁剪天线，通过矢量网络分析仪观察，使阻抗点在史密斯圆图 中的短路点附近开始逆时针移动，阻抗点首先经过感性负载区，记下接 近短路点的阻抗值；继续裁剪天线，使阻抗点移动到容性负载区，此时 阻抗特性对天线尺寸的敏感性下降，记下天线阻抗值；如此剪切调节出 天线的合适长度；

E、调节匹配网络，将所述矢量网络分析仪的芯线焊接于断点源侧， 屏蔽层就近接地，调整匹配网络，使断点源侧输出的阻抗值与断点天线 侧输出的天线阻抗值共轭。

其中，在步骤C之前包括步骤：将矢量网络分析仪的测试线用半刚 性线引出，并使测试线的芯线和其屏蔽层开路，作开路校准；将芯线和 屏蔽层作短路校准。

其中，在步骤D中，所述天线阻抗值的电阻部分值为10Ω数量级， 电抗部分值为电阻部分值的10倍以内。

其中，所述天线的阻抗值为（12+j95）Ω。

其中，在步骤A中，所述每匝螺圈的直径为4.2mm。

其中，在步骤A中，所述螺距为1.25mm。

其中，在步骤A中，所述铜线为磷铜线，所述磷铜线的直径为0.8 mm。

其中，在步骤C中，所述矢量网络分析仪的测试线的芯线露出2mm。

其中，在步骤B中，天线的附近安装有能影响天线的金属配件或电 子元器件。