基于藍牙技術(shù)的倒F型天線的設(shè)計

　　圖3所示是一個網(wǎng)絡(luò)分析儀的原理框圖。在對倒F天線進行測量時，先由儀器發(fā)出掃頻信號，并將該信號通過輸出口送到被測設(shè)備，當(dāng)信號通過設(shè)備后，再送回網(wǎng)絡(luò)分析儀。

　　由于待測設(shè)備的輸入阻抗與網(wǎng)絡(luò)分析儀的輸出阻抗不可能理想匹配，因而必然會發(fā)射一部分信號。這樣，網(wǎng)絡(luò)分析儀對輸出與輸入信號進行比較，即可得出待測設(shè)備的傳輸指標(biāo)，如增益、插入損失、分配損失等;而對輸出和反射信號進行對比，則可得出待測設(shè)備的反射指標(biāo)(如反射損耗等)。

　　在對倒F天線進行測試時，應(yīng)先將高頻導(dǎo)線焊接到PCB上的天線測試點，然后再連接到網(wǎng)絡(luò)分析儀，并進行重新校準(zhǔn)(3個mark點頻率分別為2.402 GHz，2.440 GHz與2.480 GHz)，之后再焊接天線匹配元器件，然后利用網(wǎng)絡(luò)分析儀的Smith圖來測試天線參數(shù)，并運用Smith圓圖進行軟件計算，以修改天線長度及匹配元件參數(shù)值，最終使天線網(wǎng)絡(luò)的阻抗、頻率、帶寬、駐波比，達到最優(yōu)化。

　　為了方便測量，可將一特性阻抗為50 Ω的同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體焊接在與天線饋電點相連的50 Ω微帶線上，而將外導(dǎo)體就近接在藍牙模塊的地上，同時在同軸電纜的另一端焊SMA接頭并連到Agilent網(wǎng)絡(luò)分析儀N3382A。這樣，通過網(wǎng)絡(luò)分析儀測得的Smith圓圖可知，經(jīng)過匹配網(wǎng)絡(luò)后的天線阻抗非常接近50 Ω。回損10 dB時的帶寬約為90 MHz，可完全覆蓋藍牙所工作的ISM頻段(2.400～2.483 GHz)，且其駐波比小于2，可以滿足藍牙無線電技術(shù)的要求。圖4所示是倒F型藍牙天線的測試結(jié)果圖。圖5給出了其天線匹配網(wǎng)絡(luò)的連接示意圖。

　　3 結(jié)束語

　　采用本文方法設(shè)計的藍牙倒F型天線結(jié)構(gòu)緊湊、高效，便于生產(chǎn)，價格低廉，在藍牙協(xié)議規(guī)定的2.402~2.480GH工作頻段內(nèi)，完全可以滿足藍牙天線的帶寬要求。同時，該天線設(shè)計靈活，加工容易，并可和射頻芯片組成獨立的射頻收發(fā)裝置，非常適合于短距離的無線通信系統(tǒng)使用。