Una alternativa pobre a un analizador de redes para la adaptación de antenas

Question

Estoy haciendo una pequeña placa con un transceptor de 915 MHz. Se utiliza una pequeña antena helicoidal, que se encuentra en la placa con un camino muy corto (10 mm) desde el IC, incluyendo balun y una red de adaptación. No hay conectores de RF ni estado real disponible para incluir ninguno. Como estoy limitado con el espacio de la placa y la placa necesita una carcasa de plástico, no podía seguir las directrices del fabricante para ellos, así que necesito al menos hacer alguna adaptación de la antena para asegurar la máxima transferencia. El problema es que no tengo acceso a un analizador de redes, así que me gustaría saber si hay algún método manual que pueda utilizar, además de probar al azar los valores de L y C y medir la salida. No necesito un rendimiento serio de la antena, sino uno razonablemente "bueno" (un término relativo, lo sé).

La placa tiene huellas para dos componentes 0402, uno en serie y otro en paralelo. La potencia bruta del IC es de unos 20 dBm. Del kit de desarrollo del IC tengo placas que tienen una buena antena y una buena adaptación para ella (otro tipo de antena). Estaba pensando que podría hacer alguna transmisión continua desde mi placa y obtener una medida de potencia relativa a partir del RSSI percibido por el receptor del kit de desarrollo. Podría comparar los resultados con las medidas obtenidas desde otra placa del dev kit en transmisión continua. Luego realizaría algo de fuerza bruta probando los valores de L y C. También podría elegir entre 10 canales diferentes en la banda de 915 MHz (902~928) y ver qué diferencia obtengo. Sé que es terrible, pero oye, por eso se llama bruta fuerza.

¿Hay algún método mejor? ¿Hay algún equipo barato (<100 dólares) que pueda utilizar para obtener algunas mediciones? Tenga en cuenta que vivo en un país subdesarrollado, así que "comprar algunos xxx en eBay" no está dentro de mis posibilidades.

Cualquier sugerencia será muy apreciada.

Answer 1

Sin más información sobre su diseño no puedo comentar las técnicas de emparejamiento. Pero aquí hay algo de ayuda para su configuración de prueba.

Puedes intentar hacer mediciones relativas, pero el RSSI es un parámetro pobre para la verificación porque tienes que asegurarte de que estás en el rango lineal del RSSI para que las comparaciones sean algo similares. Ten en cuenta que el RSSI es sólo una medida de corriente de lo saturados que están los amplificadores y en general no es muy preciso.

Un analizador de espectro le dirá mucho más y podrá darle una idea rápida de cómo se comporta su dispositivo en toda la banda.

Aparte de todo eso... tendrás que probarlo en una zona abierta, en el exterior, para evitar las interferencias multitrayecto. Cuanto más abierto y carente de objetos (especialmente metálicos), mejor. Hazte con dos bancos de pruebas móviles (lo mejor es el plástico o la fibra de vidrio) con pilas para la alimentación. Mida la distancia entre su receptor de referencia y su transmisor de prueba (DUT).

Empieza con la referencia del fabricante y caracterízala en bandas bajas/medias/altas. Asegúrese de que sus lecturas de RSSI son estables y sus mediciones de fondo (sin transmisor en funcionamiento) son silenciosas. La banda ISM900MHz puede ser muy ruidosa, así que ten cuidado con las lecturas falsas usando RSSI. Es posible que tengas que encender y apagar constantemente el transmisor para comprobar los niveles de fondo.

El RSSI tiene que estar en la mitad de su rango. Si no es así, acerque o aleje las unidades. Mida esta distancia con cuidado para poder repetirla en el futuro... ¡y no pierda su receptor de referencia! También hay que tener en cuenta las orientaciones utilizadas y asegurarse de que los cables están cuidadosamente colocados y pegados con cinta adhesiva para poder repetirlos (tanto el receptor como el DUT). Puede que incluso quieras colocar algún material de pantalla de cobre bajo el receptor y el DUT para proporcionar un plano de tierra más consistente para las pruebas. Intente pasar los cables por el centro de la pantalla bajo el dispositivo.

A continuación, tome su diseño a la misma distancia y repita las medidas a lo largo de la banda. Con RSSI +/-3 dB es probablemente toda la precisión que se puede esperar. Y dado que tu diseño es físicamente diferente, puede que tengas que probar una variedad de orientaciones para asegurarte de que obtienes resultados consistentes y no pruebas en algún lóbulo o nulo de la antena.

Answer 2

Bien, la alternativa de los pobres es la siguiente:

Conecte directamente la antena (tal vez con una resistencia de 0 ohmios) al controlador y no utilice la red de adaptación.

Puedes perder ~3dBs, pero normalmente no es mucho comparado con la pérdida de la antena y la pérdida del camino.