射频单元中天线和螺旋电感分析与优化
本文关键词: 蓝牙微带天线 谐振频率 回波损耗 螺旋电感 参数优化 出处:《内蒙古大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:无线通讯系统已广泛应用于各行各业,PCB天线的小型化和集成化成为必然的趋势。与此同时,在射频收发单元中,采用高品质因数的螺旋电感也成为改善射频收发机性能重要方式之一。因此,本文以天线基本振子的辐射原理和螺旋电感本征电路模型参数为理论依据,进行了如下几个方面的研究:1.分析了蓝牙矩形微带天线与倒F天线的特性参数,并依此设计初始尺寸,研究辐射贴片长度和宽度、馈电点的位置、倒F天线的谐振长度和高度以及两壁之间的距离对天线的谐振频率和回波损耗的影响并以此总结出尺寸优化方案。2.以TI公司的一款蛇形倒F天线AN043为研究对象,建立了蛇形倒F天线模型并且分析了第一弯道与馈电线之间的距离、上下弯道宽度、弯道高度、尾道高度等七个结构参数对天线谐振频率的影响。在以上研究内容的基础上创新地提出一种多参数结构天线的参数优化策略。3.将优化后的天线和对照组天线AN043制版并进行射频OTA无源测试,实测结果显示,在确保天线的性能满足蓝牙规范的前提下,本文实现了蓝牙天线的尺寸小型化,也验证了优化天线方案的准确性与可行性。4.为了探究制约螺旋电感性能的因素,设计了七款不同尺寸的螺旋电感,并分别研究了圈数、线宽以及线间距等几何参数对螺旋电感品质因数和本征电感值的影响,研究结果对螺旋电感的优化设计具有指导意义。
[Abstract]:Wireless communication system has been widely used in various industries of PCB antenna miniaturization and integration has become an inevitable trend, at the same time, in the RF transceiver unit. Spiral inductor with high quality factor has become one of the most important ways to improve the performance of RF transceiver. Therefore, the radiation principle of the basic antenna dipole and the intrinsic circuit model parameters of the spiral inductor are taken as the theoretical basis in this paper. The characteristic parameters of Bluetooth rectangular microstrip antenna and inverted F antenna are analyzed. According to this, the initial size is designed to study the length and width of radiation patch and the position of feed point. Effect of resonant length and height of inverted F Antenna and distance between two walls on resonant Frequency and Echo loss of Antenna. 3. The snake-shaped inverted F antenna model is established and the distance between the first bend and the feed line, the width of the upper and lower bends and the height of the bend are analyzed. The influence of seven structural parameters, such as tail height, on the resonant frequency of the antenna. On the basis of the above research, a new optimization strategy of the multi-parameter structure antenna is proposed. 3. The optimized antenna and the control antenna are proposed. AN043 plate making and RF OTA passive test. The measured results show that the size miniaturization of the Bluetooth antenna is realized under the premise of ensuring that the antenna performance meets the Bluetooth specification. In order to explore the factors that restrict the performance of spiral inductors, seven spiral inductors of different sizes are designed, and the number of cycles is studied respectively. The effect of geometric parameters such as line width and line spacing on the quality factor and intrinsic inductance value of spiral inductor is discussed. The results of the study are helpful to the optimization design of spiral inductor.
【学位授予单位】:内蒙古大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN92;TN820
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本文编号:1478667
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