两款天线对比

智能车竞赛信标组的信标 中,需要调频无线信号发送。调频无线信号的频率为95.0MHz。现有的发射方案的天线是固定在金属外壳上,发射的效率低。下面对于两款无源螺旋天线进行对比。

两款天线对比_第1张图片

▲ 两款天线对比


01天线的尺寸

1.小型天线:

  • 长度:24.48mm
  • 螺旋直径:4.46mm

2.大型天线:

  • 长度:69.15mm
  • 直径:8mm

02天线发送效果对比

1. 实验条件:

两款天线连接在同一信标的发送天线上。在相距三米的距离,使用DSA815通过20厘米的拉杆天线测量接收到的95MHz的频谱峰值,对比两款天线发送的效果。

两款天线对比_第2张图片

▲ 信标驱动模块

DSA815测量条件:

  • 起始频率:94.5MHz,结束频率:95.5MHz
  • RBW:3kHz, VBW:3kHz

2. 测量结果:
下面是没有信号发送的是接收到的背景频谱。
两款天线对比_第3张图片

▲ 没有信号发送是的背景无线频谱

两款天线对比_第4张图片

▲ 使用小型天线发送时接收到的频谱

(2)大型发射天线:
两款天线对比_第5张图片

▲ 使用大型发送天线

两款天线对比_第6张图片

▲ 使用大型天线发送时接收到的频谱

(3)使用软线天线

两款天线对比_第7张图片

▲ 焊接上软线天线(23厘米)

两款天线对比_第8张图片

▲ 只使用长度为23厘米的多股软件接收到的频谱

(4)软件接在外壳上:

两款天线对比_第9张图片

▲ 软线天线连接在外壳上

两款天线对比_第10张图片

▲ 将天线贴在信标金属壳上,并盖在驱动器上面

(5)软件朝上暴露在空中:

两款天线对比_第11张图片

▲ 软件天线没有被金属外壳覆盖

两款天线对比_第12张图片

▲ 将信标外壳反过来,使得天线暴露在上面接收到的频谱


03结论

从前面的实验结果来看:

  1. 使用调频(大型)天线比小型(433MHz)天线发送出的功率大约高了10dB左右;
  2. 信标的金属外壳对发送天线的场强影响比较大。实际对比看出发送的强度也减少了大约10dB。
#!/usr/local/bin/python
# -*- coding: gbk -*-
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# TEST2.PY                     -- by Dr. ZhuoQing 2020-05-27
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# Note:
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from headm import *
from tsmodule.tsvisa        import *
from tsmodule.tsdraw        import *
dsa815open()
pltgif = PlotGIF()
startf = 94.5
endf = 95.5
for i in range(10):
    data = dsa815read()
    fdim = linspace(startf, endf, len(data))
    plt.clf()
    plt.plot(fdim, data)
    plt.xlabel('Frequency(MHz)')
    plt.ylabel('Spectrum (dBm)')
    plt.axis([fdim[0], fdim[-1], -100, -55])
    plt.grid(True)
    plt.draw()
    plt.pause(.1)
    pltgif.append(plt)
pltgif.save(r'd:\temp\1.gif')
printf('\a')
plt.show()
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#        END OF FILE : TEST2.PY
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