主题中讨论的其他器件:CC3220SF、 CC3120
大家好。
我设计的主控制器是 CC3220SF。
它具有适用于 SMA 的 PCB 天线和 SMA 连接器、并且是可选的。
但 PCB 和外部天线上的 WIFI 强度信号存在问题。
下面是我使用天线的原理图:
下面是一个 PCB 天线和外部 SMA 连接器:
*返回页首
第2层:GND
*第3层:GND
*底部:GND
请帮助我找到解决此问题的方法。
非常感谢您的吸血。
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大家好。
我设计的主控制器是 CC3220SF。
它具有适用于 SMA 的 PCB 天线和 SMA 连接器、并且是可选的。
但 PCB 和外部天线上的 WIFI 强度信号存在问题。
下面是我使用天线的原理图:
下面是一个 PCB 天线和外部 SMA 连接器:
*返回页首
第2层:GND
*第3层:GND
*底部:GND
请帮助我找到解决此问题的方法。
非常感谢您的吸血。
您好!
我认为您必须对天线设计(天线调优和阻抗匹配)进行更多研究。 如果您只将 EVM 中的天线形状复制并粘贴到电路板上、则不会工作。
您需要确保执行两项操作。
1) 1)从 RF_BG 输出到匹配电路(L5和 C25)的布线阻抗应为50欧姆。 这取决于您使用的 PCB 层高度、材料和布线宽度。 您通常可以要求 PCB 制造商为您测量最终的布线阻抗。
2) 2)天线应将尽可能多的能量从馈入点传输到空气中。 这意味着"返回的能量"应尽可能少。 理论上、这可以通过使用连接到天线馈送点的 VNA 进行检查。
您可以将天线视为阻抗变压器。 它将50欧姆的阻抗转换为空气(377欧姆)。 但天线和 PCB 材料的形状会影响其特性。 PCB 天线几乎不可能完美、这就是需要匹配电路(L5和 C25)的原因。
必须调整匹配电路(L5和 C25)的值(电感和电容)、使其能够将天线的阻抗转换为50欧姆。 为此、您必须了解史密斯圆图并知道如何使用它。 您不仅可以从 EVM 板复制值、
如果您知道我所说的内容、那么您应该知道 L5和 C25应尽可能靠近喂入点。 然后、使用 VNA、您可以测量 L5左侧的信号。 为此、您还必须切断 L5左侧的迹线。
使用 VNA、您可以测量回波损耗。 它应尽可能低。 回波损耗越低、传输到空气的能量就越高。 我通常使其低于-10dB。 对于我最近的 CC3120项目、它在2400MHz 至2500MHz 之间的-17dB 以下。
您使用的是倒置 F 型天线。 调优并不容易、因为在不重新制作 PCB 的情况下、您无法将形状从喂入点更改为接地点(左侧)。 您必须调整天线的长度(右侧)以及 L5和 C25的值。
但您的 PCB 相当大。 您有很大的空间来设计天线。 因此、我建议您使用倒置 L 型天线。 反相 L 占用的空间稍大、但微调很容易。 它通常只需要一个电容器或电感器作为匹配电路。 因此、您只需要调整天线的长度以及电容或电感器的值。
PS:如果您真的不理解我所说的内容、请查找天线设计人员为您设计天线。
您好、Robert、
很好! 很好的解释 感谢您花宝贵的时间帮助其他用户。
同时、我可以添加 指向此 TI 视频的链接。
1月
你(们)好、 Jan D
感谢您的建议。
我会检查并确认、但您能否向我展示通过您的方式进行检查? 并通过固件在终端或其他方式显示结果?
关于使用 VNA 进行检查、我没有用于检查的工具、因此调谐天线时会更加困难。
但我不认为它一开始就采用 PCB 天线、而是更复杂的设计、我只遵循了 TI 的一些参考设计。 )
天线的布线宽度是根据50欧姆时 Hyperlynx 中的堆叠计算得出的。
此外、PCB 天线封装已根据 TI 指南检查了故障、因此我认为这不是问题:)
尊敬的 MKTech:
对于天线设计测试、我们使用 VNA、这与 Robert 描述的方式类似。 如果没有 VNA 或频谱分析仪和射频发生 器等合适的设备、则很难正确设计天线电路。 在没有上述测量设备 的情况下、可以通过一些方法来测试天线设计、但这需要对射频电路的高度了解。 我同意 Robert 的观点、如果您有能力、请向射频设计人员寻求天线方面的帮助。 您将节省大量时间。
从 CC3220和 AP 侧进行 RSSI 测量是一个良好的起点。 与 LaunchPad 进行比较可以让您原始了解天线设计的不良/良好程度。 但它不会帮助您解决设计问题。 对于此测量、您将需要具有功能的接入点报告每个客户端的当前 RSSI。 例如、您可以将硬件与 OpenWRT 配合使用并使用 iw 命令。 在 CC3220端、您可以通过 API sl_WlanRxStatGet ()读取 RSSI。 请注意、RSSI 结果取决于外部条件、因此您的比较将非常原始。
1月
你(们)好
非常感谢您的详细介绍。
实际上、我有一个基本的传输线、我使用它来计算50欧姆的布线。
我将 Hyperlynx 与我的晶圆厂堆叠文件一起使用、因此我认为这不是问题。
我从您的建议中看到了过滤器放置错误,我将在下一个设计中更新它。
如果您知道我所说的内容、那么您应该知道 L5和 C25应尽可能靠近喂入点。 然后、使用 VNA、您可以测量 L5左侧的信号。 为此、您还必须切断 L5左侧的迹线。
外接天线仍有问题,请帮您办理入住手续。
SMA 连接器:
www.digikey.com/.../7908399
2.4GHz 天线:
www.taoglas.com/.../
谢谢
尊敬的 MKTech:
市场上有许多低成本 VNA、价格在200美元以下。 但我不确定有多好、因为我从未测试过它们。
如果您需要高达3.2GHz 的低成本"真实"VNA+spectrum 分析仪、我建议使用 Sig借 出 SVA1032X。 价格大约为€3000、这对于这类设备来说是相当合理的价格。
请注意、拥有设备是一回事、而了解如何使用设备则是完全不同的事情。
1月
尊敬的 MKTech:
对于外部天线、可检查以下项目:
1) 1)布线阻抗可能距离50欧姆太远。 但我认为您没有适当的设备来检查它....
2) 2) RF 滤波器出现问题。 您可以尝试移除射频滤波器并将引脚1直接短接至引脚3。 移除射频滤波器后、来自环境的更多噪声将影响所需的信号。 因此、您应该关闭周围所有不必要的电气设备。
3) 3) C74使用了错误的电容器类型。 射频路径中使用的所有电容器和电感器必须设计为高频。
对于电容器、理论上 z = 1/wc、频率越高、阻抗越低。 但实际电容器并不是完美的组件。 在特定频率后、阻抗将变得越来越大。 这意味着它成为电感器并阻断信号。 因此、您必须选择合适的电容器。 对于 L5和 C25、您还应检查此项。
馈电点处的外部天线应该已经为50欧姆。 因此、理论上无需匹配电路。 我想 C74用于阻止射频输出的直流偏置。 我不确定这一点... 但是、如果您使用专为高频设计的电容器、则应该是可以的。
尊敬的 MKTech:
感谢您迄今提供的支持。 我们可以从这里获取它。
除了所说的内容之外,我认为还需要一些其他信息。
1) 1)是否可以确认测量设置? 您是否正在使用无线电工具? 您如何测量输出功率? 您能否提供针对1DSSS 和54OFDM 进行的数据?
2) 2)您还可以在 TI LP 上测量该值吗? 您得到了什么结果?
首先、我将介绍上述所有传导特性、以获得您所获得的输出功率的基准。 我需要注意的一点是、对于连接到 U.FL 连接器的路径、您有一个0.5pF 电容器。 您能否将其更改为0欧姆电阻并查看结果。 该值可能太低、也会导致射频信号衰减。 一旦我们确认了传导数据、您就可以开始查看您的天线匹配情况。
谢谢、
Riz
你好 Rizwan Murji
感谢您的反馈。
根据陈先生和 Jan D 先生的评论、我发现当前 PCB 板上存在一些问题。
-由于丢失叠层、天线迹线宽度错误
- PCB 天线的匹配电路(L&C)错误。
-用于外部 PCB 天线的交流电容错误(根据 CC3220SF 开发板将更改为10pF)。 我们尝试更改0r 并将增益提高约10dB。
实际上、我们没有 VNA 在天线端口进行检查和测量、我们只能在 CC3220SF 开发板上进行测试。
我正在更新一个新的电路板,所以我可以在将订单提交给制造前将其发送给您进行审核吗?
谢谢。
您好!
准备就绪后、您可以在以下位置提交设计审核: https://www.ti.com/tool/SIMPLELINK-WIFI-DESIGN-REVIEWS。
现在、我将继续并关闭此主题。
谢谢、
Riz