问一个关于手机RF阻抗匹配的问题

问一个关于手机RF阻抗匹配的问题,第1张

对手机RF不是很了解,讲一下阻抗匹配的观点参考一下:
阻抗匹配是指功率源有限、有内阻的情况下,负载可以获得最大功率条件,其效率是50%,注意不是能量效率最高的,在发射源阻抗小于负载阻抗时效率反而高
高频电路中阻抗不匹配会引起行波的反射,这个可以通过选择合适的线路长度抵消

制作低成本 WiFi 天线的方法:

1、获取 USB 无线局域网适配器“软件狗”。这是一个与 U 盘大小差不多的小型设备,能为计算机提供 WiFi 功能。即使用户的计算机集成了无线网卡,也需要用到这个设备。

1)为了达到最佳兼容效果,请购买一个同时符合 80211b 和 80211g 标准的软件狗。

2)可在京东或淘宝上查看商品价格,简单的适配器在短距离内非常有效,价格一般在百元左右。

3)适配器的形状很重要。为了节约成本,请购买 U 盘形状的小型设备。更大型的扁鼠状机型(价格在三四百元)通常更灵敏、功率更高,虽然安装难度也较大,但是在条件苛刻的安装环境中效果更佳。

2、获取 USB 被动延长线。需要一根 A 公对 A母 USB 延长线。可以在网上商店或本地电脑城买到。需要用这根线将 USB WiFi 适配器连接到您计算机的 USB 端口。

1)天线是定向的,因此需要放到可直接看到无线接入点的位置。请确保连接线够长,可连接到用户需要放置天线的位置,被动 USB 延长线的有效距离为 5 米。

2)如果需要,您可以将多根 USB 延长线连接起来使用。

3)主动 USB 延长线(价格大约在六、七十元)的有效距离更长,甚至可用来安装直立的室外天线。

3、获得网状圆盘金属物体。最简便的方法是买一把厨房里用来炸东西的网勺(形状像锅,但用铁丝网做成),这个形状刚刚好,而且还带了方便的长柄。

1)还可以使用筛子、铁丝蒸笼、锅盖、灯罩等,只要是碟状金属物体即可。任何抛物线形状的的金属网也可以,体积越大意味着信号越强,但移动起来也越难。

2)可以使用废弃的碟型电视天线、用铁丝网覆盖的雨伞等较大物体,这些对信号的增强幅度更大,但考虑到安装难度和刮风的影响,一般来说直径 300 毫米左右的天线是最实用的。

3)使用带有可调节软杆的台灯灯罩可以方便地安装和固定。

4、组装天线。将 WiFi 软件狗插到 USB 扩展线上,然后用细绳、胶带或热熔胶固定到圆盘物体的中心位置。

1)需要将软件狗放到圆盘的焦点位置,无线信号到达圆盘后会反射到这个中心位置。焦点大约位于圆盘表面以上几指宽的距离。

2)可以通过简单的实验来找到放置软件狗的最佳位置。将圆盘贴上锡纸后放到太阳底下,观察阳光反射的情况,集聚光线最强的点就是圆盘的焦点。

3)可能需要用一根短棍将软件狗支撑到焦点位置。

4)其他支撑方法有:将绳线编织成网状覆盖在圆盘上,就像一个蜘蛛网;使用中空的塑料软管接头;或者,用筷子也行。

5、连接天线。将 USB 延长线的公插头连接到计算机,然后在计算机上通过网络设置将其设置为您的 WiFi 网卡。

6、对准天线。找到要接入的远程 WiFi 发射器的位置。

1)WiFi 天线的方向性非常强,因此对准信号方向非常重要。将碟型天线朝向远程天线的方向通常是恰当的,但有时建筑物等障碍物的杂散反射可能增强某些意外方向的信号强度。

2)可以使用价格较低的手持式激光笔验证天线是否朝向无线信号发射器的方向。完成网络设置后,可以用这种笔来逗您的猫玩儿。

7、微调天线。连接网络后,一边调节软件狗的位置微调天线,一边观察计算机上显示的无线信号强度。

1)适用于 Windows 的程序 NetStumbler 或适用于 Macintosh 的 KisMAC 可以显示信号强度的图形指示,对微调天线很有帮助。

2)内置 WiFi 天线通常位于桌面以下,且极易被金属物体、隔断墙、草木、人的身体等障碍物影响信号。与内置天线相比,即使是一架最简单的直立 WiFi 锅型天线也能大幅增强信号和扩大接收范围。

提示:

1)增强 WiFi 信号接收有很多方法。大多数方法都是通过收集微波射频 (RF) 信号并将其传输到计算机无线网卡来实现的。由于 RF 非常微弱,因此可能要用到各种连接线、要准确测量方位、要购买昂贵的容易丢失信号的同轴电缆和接头。基于 USB 连接的方法将接电的 RF 接收器(软件狗)放置到天线的焦点,从而避免了所有昂贵的花销。

2)可以用宽嘴塑料婴儿奶瓶来保护软件狗免受风吹日晒,但还是要避免太阳直射,否则可能会损坏软件狗。

3)此方法适用于带有软件狗适配器的其他微波无线技术,特别是蓝牙、蜂窝技术,但不适用于红外线和记忆棒。

4)要增强连接信号,可在您的天线后面放一张锡箔纸。

小区选择参数C1
C1=(RXLEV-ACCMIN)-Max(CCHPWR-P,0)
小区重选参数C2
C2=C1+CRO-TOH(PT-T) IF PT<>31
C2=C1-CRO IF PT=31

天线和馈线的连接处称为天线的输入端或馈电点。对于线天线来说,天线输入端的电压与电流的比值称为天线的输入阻抗。对于口面型天线,则常用馈线上电压驻波比来表示天线的阻抗特性。一般,天线的输入阻抗是复数,实部称为输入电阻,以Ri表示;虚部称为输入电抗,以Xi表示。天线的输入功率Pi可以表示为
式中|Ii|为天线输入端的峰值电流;R是以输入端电流为参考的辐射电阻
式中Pr为天线的辐射功率;R0是以输入端电流为参考的欧姆损耗电阻
一段载有均匀电流、长度l远小于工作波长λ的理想偶极天线称为电流元。它的辐射电阻Rr很小
天线的输入电抗表征储藏在天线近区场中的功率。电尺寸远小于工作波长的天线,其输入电抗很大,例如短偶极天线具有很大的容抗;电小环天线具有很大的感抗。直径很细的半波振子输入阻抗约为731+j425欧。在实际应用中,为了便于匹配,一般希望对称振子的输入电抗为零,这时的振子长度称为谐振长度。谐振半波振子的长度比自由空间中的半个波长略短一些,工程上一般估计缩短5%。谐振半波振子的输入阻抗约为70欧。
口面型天线的阻抗特性用馈线上某点的电压驻波比或反射系数来表示。当反射系数为零、驻波系数为 1时,称作匹配。
天线的输入阻抗与天线的几何形状、尺寸、馈电点位置、工作波长和周围环境等因素有关。线天线的直径较粗时,输入阻抗随频率的变化较平缓,天线的阻抗带宽较宽。
一个彼此靠近的很多个单元天线组成的辐射系统称为天线阵,天线阵中各单元之间以一种复杂的方式相互作用,这种现象称为互耦,其结果使各单元天线上的电流不仅与本身的激励有关,而且与相邻天线上的电流有关。在N元天线阵中,任一单元的输入阻抗为
式中Vn、In分别是第n个单元输入端的电压和电流;Z是当其余单元为开路时第n个单元的自阻抗;Z是第n个单元和第m个单元之间的互阻抗。互阻抗的定义是
式中i是除了m以外的各单元序号。由互易定理可知Z=Zmn。
研究天线阻抗的主要目的是为实现天线和馈线间的匹配。欲使发射天线与馈线相匹配,天线的输入阻抗应该等于馈线的特性阻抗。欲使接收天线与接收机相匹配,天线的输入阻抗应该等于负载阻抗的共轭复数。通常接收机具有实数的阻抗。当天线的阻抗为复数时,需要用匹配网络来除去天线的电抗部分并使它们的电阻部分相等。
当天线与馈线匹配时,由发射机向天线或由天线向接收机传输的功率最大,这时在馈线上不会出现反射波,反射系数等于零,驻波系数等于1。天线与馈线匹配的好坏程度用天线输入端的反射系数或驻波比的大小来衡量。对于发射天线来说,如果匹配不好,则天线的辐射功率就会减小,馈线上的损耗会增大,馈线的功率容量也会下降,严重时还会出现发射机频率“牵引”现象,即振荡频率发生变化。
对口面型天线来说,为了达到匹配状态,应当在所有产生反射的不连续点附近加上能够产生相反反射的匹配元件,使它们相互抵消。天线的频带由这些元件的组合频带决定。


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