(3) PCB图的设计

在PCB图(如图5所示)设计时,使天线的线宽为2mm,所围成的面积尽可能大,在天线上及天线所围的范围内不要放置元器件,否则其参数将很难计算出来。

在设计电路板其他部分时,需要将电路板两面用地敷铜,并且用许多的过孔将其连接。
(4) 参数值的计算
当电路板设计结束之后,确定相应的参数值。在本设计中,天线的走线宽度为2mm,宽度为16mm,长度为35mm,三个电容的总阻值约为1.7欧。由前面的公式可以计算出:Rrad=0.0573欧,Rloss=0.289欧,L=68.3nH,C1=2.27pF,C2=14.8pF。
试验表明这些电容值比实际的值高15%,而使用的元器件也有5%的误差。最后确定参数值为C1=12P;C2=15P;C3=2P。
5 调整与测试
调试设备要求:一个信号发生器、一个信号分析器和一根接收天线。
测试方法:将信号发生器的信号频率调整到433.92MHz,作为激励连接在天线上,用示波器从接受天线上获取接收到的信号,以此来观察天线发射的有效功率。调节匹配电容,以使获取功率最大。
调整方法:将电容C1的电容值翻倍,然后逐渐减小,理解该电容是如何影响天线的性能,并使输出功率达到最大,观察在峰值附近时的灵敏度以及哪个电容对其影响最大。
在调试的过程中,你可能会发现,当你用调节工具调节的时候,发射功率随着调节的工具的移开而减小。克服这个困难的方法是调节电容使发射功率通过峰值并记录峰值位置,然后继续调整电容,使输出功率达到峰值的另外一侧,然后移走调试工具,观察输出功率的变化情况。如果输出功率变小,则调整电容,使输出功率达到峰值的另外一侧,然后移走调试工具。反复试验,最终得到最大值。调试结果如图6所示。
6 结束语
本文的创新在于基于MICROCHIP公司生产的rfPIC12F675芯片,提出了一种微小型天线设计技术和调试技术。系统实现了无线发射数据的同时具有一下优点:
1. 由于天线体积减小,使整个系统的体积减小,可以减小无线通信产品的体积,也可以使其外表美观。
2. 该天线调试技术可以使整个系统的发射效率达到最大,从而最大限度地节约能量。
3. 该天线设计方法简单,成本很低,因此有很大的实用价值。
实际应用表明,该天线有成本低,效率高,穿透性好和体积小的等显著特点。
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