调谐室

科技工作者之家 2020-11-17

调谐室是指装有蜂窝/PCS传输设备的小室。在天线设备中,调谐室一般须用外壳按地的金属屏蔽掩盖。1

模拟调谐室模拟调谐室是从模激励室引伸而来的,主要的差别是工作方式不同。

模激励室只不过是一种改进的屏蔽室。但是它是用有利的谐振效应去代替吸波材料降低谐振影响的方法。一个屏蔽室要想成为模激励室,它的最小内径必须大于工作波长。这个波长一尺寸的关系将受制于低频,通常对大多数屏蔽室大约是200 MHz。模激励室的特点是内有一个旋转的大“叶轮”来作为场扰动的激励器。这个不规则形状的金属叶轮使不变的波方向图产生巨大的变化,同时激励生成许多的模,就像微波炉的情况那样。

模拟调谐室的叶轮不是连续地旋转,而是调谐在最大的响应方位,并且仅仅是在此情况下读出测量数据。2

天线调谐天线的初步调谐矢量网络分析仪(VNA)用于实现天线的的初步调谐,如右图所示。

(1)PCB天线的走线在天线匹配网络处被切断,用来隔离滤波器部分以及待测部分。

(2)同轴电缆用来连接VNA和待测产品的PCB印刷电路板,导体被焊接到PCB尽可能接近天线匹配网络输入端的接地平面处,同轴电缆的内导体悬空。同轴电缆最好有具有铁氧体磁珠套在同轴电缆的外套,铁氧体磁珠用以避免帮助RF电流流入同轴电缆的外侧(这会干扰测量的结果)。

(3)对VNA的单端口进行开路、短路、标准负载的校准。

(4)同轴电缆的内导体被焊接到天线匹配网络的输入端。

(5)天线是通过调节“匹配网络”组件中任何可能的值,以及天线或天线的长度来实现调谐,直到S11的轨迹线(在VNA中显示)上的反馈点位于史密斯图的中心中频频率2 441 MHz,如右图所示。

(6)现在天线的调谐大致完成,可以将切断部位用焊锡重新连接上完成修复。

天线的最后调谐由于天线可能被附近的物体影响,包括线路板的尺寸和形状,甚至连接到网络分析仪的电缆,都会对测量造成影响。把您的手接近天线,点就会向周围移动一点。如果不这样,则天线可能未连接好。接地层敏感的天线可能会把附加的导线看做地的延伸,需要在远场情况下进行进一步的测试和调谐,如右图所示。

为了使测试结果更准确,避免反射波对测试结果产生影响,测试和调谐最好在暗室中进行。用VNA来完成天线的初始调谐后,有必要进行微调。这将进一步改善并完成天线的最终优化。最好在暗室中完成此项测试,在不具备暗室的条件下,也可以在室内或室外完成该项测试,需要注意应尽量减少无线电信号反射,以及避免金属物体,如实验室工作台、文件柜、路灯和汽车等对信号反射以及测试的影响。3

信号调谐在处理一个信号时,常常需要将其从频谱的一个区域搬移到另一个区域。特别是在处理通信信号时,为了简化而进行降数据流处理,将以频率为中心的带通信号调谐到另一个中心频率处。

通常可用同类词对频谱从一个中心频率搬移到另一个的信号进行描述。频谱被搬移的信号称为被调谐(tuned),或者称为被搬移(translated)。往很多情况下,当信号频谱从某较高的中心频率搬移到较低中心频率处,我们称之为下变频(down converted)。类似的,当信号从一个较低的中心频率搬移到较高中心频率处,我们则称之为上变频(upconverted)。例如,设一个带限信号从中心频率20MHz向下搬移到0Hz,我们可以称这个信号下变频到直流(一般称为零中频信号)。说这个信号调谐到直流,或者搬移到直流也可以。

对于中心频率从某处搬移到0Hz或直流处的信号,我们也常用术语“一个信号被下变频或者调谐到基带”来描述它。

一个典型的信号调谐例子,就是一个频分复用(FDM)信号的产生。在这样的信号中,许多互相独立且带限的基带信号,在频率上向上搬移,最终占据了相邻的频带,我们称之为信道(channels)。然后将这些被搬移的信号合在一起,形成一个由几个相邻且独立信道构成的信号。这样,多个独立的信号可以同时利用系统的传输介质,比如一根铜芯线。例如,在电话行业中称一个12路信道组成的FDM复用信号称为一个群(group),可由一根导线传输这12路独立的电话信道。又例如,一个60路信道组成的FDM复用信号由5个群组成,可在一根导线上传输60路独立的电话信道。这个由60路信道复用的FDM复用信号称为超群(super group)。有很多应用于超群层的复用协议,它们的设计都是为了最大化单传输信道的利用率。4

本词条内容贡献者为:

李岳阳 - 副教授 - 江南大学

科技工作者之家

科技工作者之家APP是专注科技人才,知识分享与人才交流的服务平台。