汽车门禁射频接收器阻抗匹配介绍

2 阻抗匹配的步骤

在实验室进行阻抗匹配一般需要用到的设备是：网络分析仪（用于阻抗的测试和匹配），RF 信号发生器（用于匹配后性能的测试和确认），SmithChart仿真软件，有时还会用到数字型号发生器。在汽车门禁系统，一般用到的频段是315MHz, 434MHz, 868MHz, 915MHz，我们以434MHz频段为例来说明整个流程。

本文以下面的 (Fig 4) 模块构架为例来分部介绍如何进行阻抗匹配。

阻抗匹配的流程一般为：天线模块的匹配，射频接收器和SAWF 输出匹配，SAWF输入端的匹配。

2.1 天线匹配

由于使用天线总类不同，天线的阻抗也会有很大不同，要么表现为感性阻抗，容性阻抗或者纯电阻。假设测出来的天线阻抗是Zant=20+j200，来看一下如何进行匹配。

从Zant到50ohm阻抗转换有很多种拓扑结构，以最少元器件原则一般L型网络就可以实现。那具体L型网络的L&C, C&L, C&C, L&L的分布，可以按照具体要选择高通滤波型，低通滤波器型，带通滤波器或者是隔直流型等形式。

通过SmithChart 仿真器仿真 (Fig 5)可以看到，天线通过串联2.1pF和并联一个9pF的电容，在Fig 4的A点可以得到ZA=50ohm的阻抗。这种匹配是最经济的一种方法，只要两个电容就可以实现。

然而如果既要完成阻抗匹配，又要实现低通滤波效果，则可以采用Fig 6的形式来实现，

以此类推也可以得到具有高通滤波的匹配网络。

天线的匹配通过这种方法就可以完成了。在A点向天线看过去，经过匹配网络阻抗转换就得到了50ohm的阻抗。

通过上述匹配后，天线的性能可以直接在专门的电波暗室里测试。天线的增益，方向性，场分布等性能都是比较重要的参数，对整个系统性能影响也比较大。

需要注意的是，由于模块外面都有外壳然后放在车内工作，天线的性能受外壳和车内环境影响比较大。在进行天线阻抗匹配的时候一定要注意实际工作的环境，最好是把模块装进外壳，放在车内固定位置进行阻抗匹配。如果这样做实在困难，也可以使用汽车台架来操作。

2.2 射频接收器和SAWF的匹配

在Fig 4中可以看出，SAWF输出和射频接收器之间只用到了一个匹配网络，这就是上面提到的直接匹配。在确定要使用SAWF的系统中，一般只要确认SAWF加上射频接收器的灵敏度就可以了，因为SAWF的插入损耗一般是已知的。当然，如果确实需要单独测试射频接收器的灵敏度，可以在这里再加一个匹配网络，把SAWF和射频接收器分别匹配到50ohm，前提是在他们之间有足够的空间来布置元器件。

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