運用史密斯圓圖對NB-IoT模塊天線進行阻抗匹配

摘要：介紹了通過史密斯圓圖進行阻抗匹配使信號有效的傳輸到負載，本文著重于RFOUT與天線之間的匹配。NB-IoT模塊提供1個RF天線PAD供天線使用，通過使用電容和電感等元器件組成兀形匹配電路，用于調節天線端口的性能，線路阻抗保持在50 Ω左右。通過對負載阻抗進行歸一化，畫出其圓。負載阻抗的實數部分與阻抗圓和導納圓有2個交點，其對應的x值為±√r（1一r）的x值與負載阻抗的x值之差，所以兩者的差為匹配網絡需要串入歸一化電抗值，通過還原，可得串聯元件值，同理，通過導納圓可求得所需并聯元件值。

關鍵詞：反射系數;負載阻抗;特征阻抗;史密斯圓圖駐波比

0 引言

NB-IoT（窄帶蜂窩物聯網）聚焦于低功耗廣覆蓋（ LPWA）的物聯網市場，是一種可在全球范圍內廣泛應用的新興技術。具有覆蓋廣、連接多、速率低、成本低、功耗低、架構優等特點，未來將會大規模地普及。因此隨著NB-IoT模塊的應用和發展，如何快速有效地對其應用設計成為了關鍵。現階段，市面上多數NB-IoT模塊的使用都較簡單，采用UART進行數據傳輸，所以應用設計的關鍵點在于天線部分。通常，合格的RF電路通常反射系數小于1/3，為了使電路的發射系數在一個合格的范圍內，需通過阻抗匹配的方法來實現。

通常實現阻抗匹配的方法可以分為四大類：①計算機仿真;②手工計算;③經驗;④史密斯圓圖。計算機仿真使用的前提是需要對其原理較精通;如不精通，容易在參數設置上發生錯誤。手工計算的缺點是較繁瑣，需要大量的計算量，耗費時間。……