天線匹配

天線是一種將電信號轉換為磁場信號的一種裝置，一種天線只會允許一種頻段通過，一般的天線其阻抗為50Ω。天線是具有方向性的，天線的增益及傳輸距離與方向性有關。定向天線的傳輸距離較遠，增益較高，但是其方向性不好。方向性好的天線其增益又不高，兩者不可兼得。一般來說在天線與模塊之間加一個π電路（由一個電感和兩個電容組成），用於調試S11參數，進行天線匹配。天線匹配對環境要求苛刻，在給客戶調試時須還原客戶的使用環境，例如外殼和PCB敷銅對天線匹配的影響等等。
1、天線匹配參數、原理
   方向性
     天線對不同方向具有不同的輻射或接收能力，這就是天線的方向性。在水平面上，輻射與接收無最大方向的天線稱為全向天線，有一個或者多個最大方向的天線稱為定向天線。
   增益
     增益越高，傳播距離越遠。
   匹配原理
     阻抗匹配是無線電技術中常見的一種工作狀態，它反映了輸入電路與輸出電路之間的功率傳輸關系。當電路實現阻抗匹配時，將獲得最大的功率傳輸。反之，當電路阻抗失配時，不但得不到最大的功率傳輸，還可能對電路產生損害。需要注意的是天線匹配並不是解決RF通信距離的唯一途徑，很多問題並不是天線的原因，對於具體的問題要具體去分析。
2、天線匹配流程
   天線匹配的步驟：
     1、測試S11（自反射系數）;
     2、測試耦合功率；
     3、拉距。
   1、測試S11系數
     一般來說調試S11是通過調節天線的匝數來完成（適用於彈簧天線），剪短天線會使中心頻點向高頻移動。測試S11的曲線圖如下圖所示：

 

   如圖所示為天線自反射系數曲線，曲線與-10dB的相交線為天線帶寬，中心頻點（波谷）越低，越靠近我們需要的頻段，天線效果越好。

     測試S11的步驟如下：

     1）在儀器上設置起點和終點頻率；

     2）選擇使用的通道，分別使用校准器的三個接口校准儀器；

     3）查看天線的S11曲線，依據實際情況校准天線的中心頻點；

     4）已解決則進行下一步，未解決則通多調天線的π電路來解決問題。

   2、測試耦合功率

     測試耦合功率一般采用待測試樣機與標定樣機進行參數對比，一般來說，耦合功率每提高6dB,通信距離相較之前提高一倍。

   3、拉距

     拉距測試可以很直觀的了解設備的性能。通常選擇一處較為開闊的地帶進行拉距測試，選擇地點時要排除障礙物和無線信號的干擾。在拉距過程中，記錄拉距所用的參數和通信效果，通常以通信成功率90%作為臨界點，記錄此時終端和基站的距離，作為該參數下的通信距離。