[發(fā)明專利]射頻接口的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法、阻抗匹配裝置及設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011625292.X
• 申請(qǐng)日: 2020-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN112864639B
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃平獎(jiǎng);榮豐梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 京信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)股份有限公司
• 主分類號(hào): H01Q23/00
• 分類號(hào): H01Q23/00;H01Q1/52
• 代理公司: 北京市立方律師事務(wù)所 11330
• 代理人: 劉延喜

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N射頻接口的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法、阻抗匹配裝置、射頻設(shè)備、天線設(shè)備及無(wú)線覆蓋設(shè)備，涉及通信技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括以下步驟：分別獲取射頻模塊的第一S參數(shù)與天線單元的第二S參數(shù)，并將所述射頻模塊與天線單元分別匹配至標(biāo)準(zhǔn)阻抗；根據(jù)所述第一S參數(shù)和第二S參數(shù)進(jìn)行仿真，得到與所述射頻模塊匹配的第一匹配單元和與所述天線單元匹配的第二匹配單元，將所述第一匹配單元和第二匹配單元級(jí)聯(lián)形成一匹配單元電路；將所述匹配單元電路匹配至所述射頻模塊與天線單元的兩個(gè)連接端口之間，形成級(jí)聯(lián)匹配鏈路，使得所述級(jí)聯(lián)匹配鏈路在傳輸過(guò)程中的反射疊加功率在設(shè)定范圍內(nèi)。本申請(qǐng)的技術(shù)方案能夠達(dá)到改善天線的發(fā)射性能的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本申請(qǐng)涉及一種射頻接口的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法、阻抗匹配裝置、射頻設(shè)備、天線設(shè)備及無(wú)線覆蓋設(shè)備。

背景技術(shù)

在無(wú)線通信系統(tǒng)中，信號(hào)的傳輸?shù)慕K端需要通過(guò)天線進(jìn)行信號(hào)的收發(fā)。在相同的終端發(fā)射功率之下，射頻模塊與天線之間的良好匹配可以使得發(fā)射出的信號(hào)更強(qiáng)，覆蓋范圍更寬廣。相反，如果射頻模塊與天線連接中出現(xiàn)接口電路不匹配的問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致信號(hào)覆蓋較差，更嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致射頻前端器件的損壞。

因此，為了保證無(wú)線通信系統(tǒng)的性能，射頻模塊與天線之間需要做到良好匹配，行業(yè)中通常會(huì)將這兩部分分開提出駐波指標(biāo)，從而來(lái)保證兩部分級(jí)聯(lián)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)匹配問(wèn)題進(jìn)而保證系統(tǒng)的性能，這是由于傳統(tǒng)的無(wú)線通信設(shè)備中，射頻模塊與天線之間的連接方式是通過(guò)射頻接頭與射頻線纜來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)駐波指標(biāo)來(lái)衡量匹配沒(méi)什么問(wèn)題。但是，在小基站中射頻模塊、天線單元不能簡(jiǎn)單的分割成兩部分提出駐波指標(biāo)，這是由于駐波指標(biāo)在Smith圓圖上是一個(gè)等駐波圓，是一個(gè)標(biāo)量，然而小基站中射頻模塊與天線單元是裝在一個(gè)很小的結(jié)構(gòu)上一體化呈現(xiàn)，它們的連接方式多樣化。例如，由于結(jié)構(gòu)尺寸等方面的限制會(huì)采用比如彈簧式探針(POGOPIN)的壓觸，而這類連接方式對(duì)蓋板開腔和PCB射頻走線等參數(shù)非常敏感并且調(diào)試難度大，如果僅僅通過(guò)駐波來(lái)描述它們之間的級(jí)聯(lián)匹配不精確。

對(duì)于射頻接口電路阻抗匹配優(yōu)化問(wèn)題，行業(yè)中已經(jīng)有了較深的研究。例如，專利CN104092477A中講述的射頻接口電路的設(shè)計(jì)方法，該方法是通過(guò)優(yōu)化射頻連接器與微帶線連接處的寄生電容電感效應(yīng)，從而使得微帶線的阻抗連續(xù)，進(jìn)而改善接口鏈路的匹配問(wèn)題，但該技術(shù)方案無(wú)法解決射頻模塊與天線級(jí)聯(lián)之間的匹配狀態(tài)，無(wú)線覆蓋設(shè)備采用該技術(shù)來(lái)解決匹配問(wèn)題時(shí)，難以發(fā)射出更強(qiáng)的通信信號(hào)，影響了覆蓋范圍的拓寬。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有的匹配鏈路中的射頻接口電路阻抗匹配不良，影響通信系統(tǒng)的覆蓋范圍的問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N射頻接口的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法、阻抗匹配裝置、射頻設(shè)備、天線設(shè)備及無(wú)線覆蓋設(shè)備。

第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N射頻接口的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟：

分別獲取射頻模塊的第一S參數(shù)與天線單元的第二S參數(shù)，并將所述射頻模塊與天線單元分別匹配至標(biāo)準(zhǔn)阻抗；

根據(jù)所述第一S參數(shù)和第二S參數(shù)進(jìn)行仿真，得到與所述射頻模塊匹配的第一匹配單元和與所述天線單元匹配的第二匹配單元，將所述第一匹配單元和第二匹配單元級(jí)聯(lián)形成一匹配單元電路；

將所述匹配單元電路匹配至所述射頻模塊與天線單元的兩個(gè)連接端口之間，形成級(jí)聯(lián)匹配鏈路，使得所述級(jí)聯(lián)匹配鏈路在傳輸過(guò)程中的反射疊加功率在設(shè)定范圍內(nèi)。

在第一方面的可選實(shí)施例中，所述根據(jù)所述第一S參數(shù)和第二S參數(shù)進(jìn)行仿真，得到與所述射頻模塊匹配的第一匹配單元和與所述天線單元匹配的第二匹配單元的步驟，包括：

分別將所述第一S參數(shù)和第二S參數(shù)置于Smith圓圖，得到第一圓心和第二圓心；

分別根據(jù)第一圓心和第二圓心的在所述Smith圓圖的位置得到所述射頻模塊的容感特性，確定所述第一匹配單元和第二匹配單元的容感特性，得到所述第一匹配單元和第二匹配單元的結(jié)構(gòu)。