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超宽4G通讯天线

来源:本站   发布时间:2019-05-29   点击:89

超宽 4G 通信天线的解决方案

 

 

一.外观设计

image.png 


二. 天线组成部分


SMA +线材+底座+铜管+铆接头+塑胶件


三.产品参数

 

产品名称

4G 通讯天线

型号

TA‐01‐5M

电气参数

机械参数

频率范围

820‐960/1710‐2700MHZ

尺寸

Φ283*62.62

驻波比 VSWR

1.8dB

连接器型号

SMA 直头

增益 (含线损)

0 dB

外壳材料

ABS


输入阻抗

50 欧姆

外壳颜色

黑色

极化方式

垂直极化

引线长度

3000±50mm

辐射方向

全向

工作温度

‐40‐ +85

 

四.产品特点


1、超宽的带宽:全段 VSWR≤1.8

 

2、高增益:五米线长平均增益大于等于 2dB

 

3、射频接头连接器采用镀金黄铜,性能稳定、防氧化。

 

4具备三防能力,即:防潮、防盐雾、防霉菌,允许天线倒置安装。

 

五. 天线调试

 

1,仪器设备

无源测试仪器:网络分析仪安捷伦 5071C

image.png 

 

2,暗室:

image.png


Satimo StarLab 16 probe Chamber
,此设备为法国进口设备,具有测试速度快,测试度精准的特点

ETS 543 暗室,此暗室为美国进口设备,完全的远场测试,配合调试测试无源数据,测试速度快,与

satimo 暗室测试完美结合。

 

3,调试过程;选定材料组装天线→调整各种材料的大小、长度、位置、材质等5071C 无源驻波


调试satimo 暗室无源增益(反复整改材料、天线、结构等至性能 OK


4,天线的实现方式:

天线部分主要有11MM/7MM/4MM 铜管和线材组成,11MM/7M 管通过铆接头与线材连接及固定,4MM 管直接通过治具铆接固定在线材内芯上,线材内芯通过与铜管的耦合,形成天线各个频段。此类天线在调试中,从选取材料经过了不断的尝试、筛选,各类的线材,各类的铜管,各类的 SMA 头等;到 SMA 头铆接的方式方法,也同样的能够影响到天线的性能;大致主体因素固定后,最后从结构上、铆接头、铜管的铆接方式、铜管固定的位置等等,达到稳定的性能。

 

5测试数据(包含线损、无源驻波比、增益)

image.png


Frequency

Efficiency( )

Frequency

Gain . dB()

820MHz

40%

820MHz

1.99

889MHz

45%

889MHz

2.51

960MHz

40%

960MHz

1.49

1710MHz

35%

1710MHz

0.12

1805MHz

34%

1805MHz

1.59

1915MHz

33%

1915MHz

1.22

2025MHz

30%

2025MHz

1.77

2130MHz

29%

2130MHz

1.90

2170MHz

30%

2170MHz

1.21

2320MHz

32%

2320MHz

3.69

2555MHz

32%

2555MHz

3.70

2655MHz

31%

2655MHz

3.24


 

6,调试过程中射频总结:

问题点一:天线增益要求>0,高频增益差。

解决方案:选择线损更小的线材,同时线材屏蔽层较少的线材(如 32 编)可让线材再加工成带铝箔,增加屏蔽效果,从而达到提高增益值的效果。

问题点二:驻波全频段要求 1.7 以下,1700‐2700M 驻波偏高。

image.png


解决方案:增加
11MM 4MM 管在11MM 7MM 管中间,可把全频段驻波优化在 1.7 以下,详情如下图所示

问题点三:小批量试产天线驻波一致性差,要求驻波 1.7 以下,不良率高。

解决方案:尝试从 SMA 头及铆接头位置找原因,增加 SMA 头铆接管的长度可提高驻波的稳定性,但最终能够完全避免不良的解决方法是:把 32 边线改成 112 边不带铝箔,驻波一致性

稳定在 1.7 以下。

问题点四:部分试产天线高频驻波 1700‐2170 驻波掉高,驻波值高达 2.0

image.png


解决方案:
4MM 管铆接的位置不准确,详解如下图所示

问题点五:线材从 5M 改成 3M 后,低频增益差。

解决方案:修改铆接线材的方式,把铆接直径从 4.6 加宽到 6.3MM,同时把7MM 改成 8MM 可增加低频的带宽。

         image.png

 

问题点六:线材从 5M 改成 3M 后,低频增益一致性差。

解决方案:增加¢11MM 管的长度,可以有效的提高整体低频的增益值,相对也会降低高频的增益



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