Differentiellt eller inte, presentera villkoren för Ztx och Zrx. Ofta är Ztx vid RFID balanserat och Zrx obalanserat.
Varför mäta vid 1 MHz? Mät vid 13,56 MHz om det är den frekvensen som ska användas.
Det är intressant att mäta Q-värde/bandbredd och variera komponentvärden finjustering av centerfrekvens men ta det som steg två.
Antennen är bara en enkel spole. Mät dess reaktans vid 13,56 MHz. Var noga med att kalibrera för rätt time forward. Om du mäter balanserat eller obalanserat är för enbart spolen av mindre vikt.
Hämta tillverkarens data för sändarens reaktans, Ztx.
Beräkna konjugatmatch och implementera passande värden på komponentplatserna från antenn mot radio-chip.
I princip är du nu klar, förutom att Zrx måste infogas och det är oftast bara en enklare att beräkning att hålla sej till.
Avstånd och förluster på PCB är så små relativt våglängden att man kan hålla sej till tillverkardata för passiva komponenter som giltiga för vad som faktiskt implementeras. För saken skull, håll alltid egna mätkablars anslutningsändar korta. Det minskar alltid olika problem och med korta anslutningar kan kalibrering var mer stabil även om trådändar böjs. Skala aldrig upp skärmen på egna mätkablar utan korta och skär av skärmen så att några mm av centerledaren blir åtkomliga. Löd skärmändar direkt nära mätpunktens jord.
Man kan få lite olika resultat beroende på hur lång jordslinga man tar med så håll liksom andra mätslingor korta för minsta mätproblem.
Ofta för bra mätresultat och bra kalibrering av VNA vill man ha korta ledare. Fysiskt stor balun ger besvärligare hantering.
För att kunna mäta aktuell konjugatmatch, resonansfrekvens och andra parametrar kan man göra en balun av ferrit-rör med ferrit av passande material. Enklast annars är att köpa en SMA-kontakt av typen för inlödning på PCB då sådan har stadiga pinna som kan agera hållare till en balun av denna typen:
https://www.digikey.com.au/en/products/ ... NL/2265447
På SMA-kontakten kan man löda in en kopparplåt om 10x5 mm (bild längre ned) som golv.
Löd in balunen direkt i SMA-kontakten utan onödiga kablar och håll den på plats ovan kopparplåtren mha epoxi eller smältlim. På utsidan, löd in två trådar om 5 mm. Kalibrera genom kortslutning av dess trådar, öppet och med SMD motstånd av önskad balun-impedans. om din VNA kan justera för detta, men det är ok även med 50 Ohm. Vad man väljer kommer påverka vad man läser i mitten av Smith-diagrammet.
För långa eller för glesa mätprober påverkar negativt. I princip är det bra om avståndet hålls för att lagom kunna klämma ett 0604-motstånd mellan spetsarna vid kalibrering.
Bryt upp förbindelsen utefter balancerade ledningen på vid smidig mätplats, vanligen befintliga lödpaddar.
Balunens trådändar kan man nu löda in och mäta impedansen i riktning mot antennen. Därefter flyttas balunens anslutning till den andra uppbrutna riktningen och man ska nu kunna mäta en bra konjugatmatch, dvs samma resistans men invers reaktans. Detta gäller för aktiv TX.
Effekten är troligen så låg att det inte skadar din VNA. Sändeffekten vid RFID är normalt lägre än vad en VNA normalt tål, 10-20 dbm. men kolla om tveksam. En vettig balun är i ssej även om den inte är optimalt linjär ändå att betrakta som linjär inom några MHz från centerfrekvensen så det går bra att mäta bandbredd +/- 3 dB eller vad man nu vill mäta u, utan att mäta S21 men inget hindrar att man ersätter de korta trådarna med ytterligare en SMA-kontakt och mäter upp tranmissionsförluster. Det är dock inte så intressant att veta vid S11-mätningar.
Vid S11-mätning är det viktiga att man kalibrerar tråd-ändarna för att kunna avläsa rätt värden på reaktanser och en usel balun med dåligt vald kärna medför främst att dynamiska mätområdet och mätnoggrannheten försämras.
S21-mätningar är i detta fallet inte aktuellt då tranmissionsförluster i balun är mindre viktiga.
Vi gör antagandet att balunen uppträder hyggligt linjärt inom ett begränsat frekvensområde. Så länge man är medveten om balunens begränsningar då bör den klara behövda mätningar för en RFID antenn-matchning.
Digi_balun.png
Balun från Digikey eller hemtillverkad.
SMA_balun.png
Balun med SMA-kontakt. Denna typ av balun är ok att mäta med för dessa relativt låga frekvenser. Med vettig lindning och typ av ferrit äär den impedansmässigt fullt tillräckligt linjär inom 10-15 MHz.
RFID_match.png
Mät grön antenn. Obalanserat är i detta läge ok. och inga komponenter anslutna utan det ska vara heltöppet i riktning mot radio. Notera reaktans och resistans vid 13,56 MHz. Om man mäter nämnvärd resistans, verifiera att portforward är rätt kalibrerat. Jag brukar kortsluta med skalpell eller lödblobb mellan anslutningspunkterna och då ska Smithdiagramet visa klockan 9 vid korrekt kalibrering och resistansen ska inte vara noll. Resitiva koplingsförluster i egna balunen är ju bortkalibrerat så det kan inte bli någon uppmätt resistans förutom mätbrus.
Radio Ztx med eventuellt blått område mäts mot aktiv radio eller så litar man på tillverkarens angivna impedanser.
Med dess reaktans och resistans vid 13,56 MHz kan man nu beräkna komponentvärden för gult område som utför närmast förlustfri konjugatmatch med kondensatorer och spolar.
Utanför färgfälten i denna bild finns mottagarslingan, Zrx. Den kommer lasta matchningen så det får man ofta göra en mindre korrigering för.
Zrx varierar en hel del mellan olika radio-chip så läs datablad för att kunna ge ingången korrekt matchning och följ upp med mätning i denna slinga så att man ser att allt stämmer. Samma här att man mäter impedansen med VNA när mottagaren är aktiv. I somliga chip så är mottagaren internt stängd när sändning pågår, för att inte mätta mottagaren med egna sändaren.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
