如何进行GSM手机双频天线的阻抗

2009-10-25 Ray Reship

通常对某个频点上的阻抗匹配可利用SMITH圆图工具进行, 两个器件肯定能搞定, 即通过串+并联电感或电容即可实现由圆图上任一点到另一点的阻抗匹配, 但这是单频的。而手机天线是双频的, 对其中一个频点匹配,必然会对另一个频点造成影响, 因此阻抗匹配只能是在两个频段上折衷.

    在某一个频点匹配很容易,但是双频以上就复杂点了。因为在900M完全匹配了,那么1800处就不会达到匹配,要算一个适合的匹配电路。最好用仿真软件或一个点匹配好了,在 网络分析仪上 的 S11参数下调整,因为双频的匹配点肯定离此处不会太远。,只有两个元件匹配是唯一的,但是 pi 型网络匹配,就有无数个解了。这时候需要仿真来挑,最好使用经验。

     仿真工具在实际过程中几乎没什么用处。因为仿真工具是不知道你元件的模型的。你必须要输入实际元件的模型,也就是说各种分布参数,你的结果才可能与实际相符。一个实际电感器并不是简单用电感量能衡量的,应该是一个等效网络来模拟。本人通常只会用仿真工具做一些理论的研究。

    实际设计中,要充分明白Smith圆图的原理,然后用网络分析仪的圆图工具多调试。懂原理让你定性地知道要用什么件,多调是要让你熟悉你所用的元件会在实际的圆图上怎么移动。(由于分布参数及元件的频率响应特性的不同,实际件在圆图上的移动和你理论计算的移动会不同的)。

    双频的匹配的确是一个折衷的过程。你加一个件一定是有目的性的。以GSM、DCS双频来说,你如果想调GSM而又不太想改变DCS,你就应该选择串连电容、并联电感的方式。同样如果想调DCS,你应该选择串电感、并电容。

    理论上需要2各件调一个频点,所以实际的手机或者移动终端通常按如下规律安排匹配电路:对于简单一些的,天线空间比较大,反射本来就较小的,采用Pai型(2并一串),如常规直板手机、常规翻盖机;稍微复杂些的采用双L型(2串2并):对于更复杂的,采用L+Pai型(2串3并),比如用拉杆天线的手机。

    记住,匹配电路虽然能降低反射,但同时会引入损耗。有些情况,虽然驻波比好了,但天线系统的效率反而会降低。所以匹配电路的设计是有些忌讳的;比如在GSM、DCS手机中匹配电路中,串联电感一般不大于5.6nH。还有,当天线的反射本身比较大,带宽不够,在smith图上看到各频带边界点离圆心的半径很大,一般加匹配是不能改善辐射的。

    天线的反射指标(VSWR,return loss)在设计过程中一般只要作为参考。关键参数是传输性参数(如效率,增益等)。有人一味强调return loss,一张口要-10dB,驻波比要小于1.5,其实没有意义。我碰到这种人,我就开玩笑说,你只要反射指标好,我给你接一个50欧姆的匹配电阻好了,那样驻波小于1.1啊,至于你手机能不能工作我就不管了!

     SWR驻波比仅仅说明端口的匹配程度,即阻抗匹配程度。匹配好,SWR小,天线输入端口处反射回去的功率小。匹配不好,反射回去的功率就大。至于进入天线的那部分功率是不是辐射了,你根本不清楚。天线的效率是辐射到空间的总功率与输入端口处的总功率之比。所以SWR好了,无法判断天线效率一定就高(拿一个50ohm的匹配电阻接上,SWR很好的,但有辐射吗?)。但是SWR不好了,反射的功率大,可以肯定天线的效率一定不会高。SWR好是天线效率好的必要条件而非充分条件。SWR好并且辐射效率(radiation efficiency)高是天线效率高的充分必要条件。当SWR为理想值(1)时,端口理想匹配,此时天线效率就等于辐射效率。

    当今的手机,天线的空间压缩得越来越小,是牺牲天线的性能作为代价的。对于某些多频天线,甚至VSWR达到了6。以前大家比较多采用外置天线,平均效率在50%算低的,现在50%以上的效率就算很好了!看一看市场上的手机,即使是名公司的,如Nokia等,也有效率低于20%的。有的手机(滑盖的啊,旋转的啊)甚至在某些频点的效率只有10%左右。

    见过几个手机内置天线的测试报告,天线效率基本都在30-40%左右,当时觉得实在是够差的(比我设计的微带天线而言),现在看来还是凑合的了。不过实际工程中,好像都把由于S11造成的损耗和匹配电路的损耗计在效率当中了,按天线原理,只有介质损耗(包括基板引起的和手机内磁铁引起的)和金属损耗(尽管很小)是在天线损耗中的,而回损和匹配电路的损耗不应该记入的。不过工程就是工程啊,这样容易测试啊。

    对了,再补充一句,软件仿真在一定程度上是对工程有帮助的:当然,仿真的结果准确程度没法跟测试相比,但是通过参数扫描仿真获取的 天线性能随参数变化趋势还是有用的,这比通过测试获取数据要快不少,尤其是对某些不常用的参数。

   “仿真工具在实际工程中没有什么用处”,是说在设计匹配电路时,更具体一点是指设计双频GSM、DCS手机天线匹配电路时。如果单独理解这句话,无疑是错的。事实上,我一直在用HFSS进行天线仿真,其结果也都是基于仿真结果的。

    对了,焊元器件真的是一件费劲的事,而且也有方法的,所谓熟能生巧嘛。大的公司可能给你专门配焊接员,那样你可能就只要说焊什么就可以了。然而,我们在此讨论的是如何有效地完成匹配电路的设计。注意有效性!有效性包括所耗的时间以及选择元器件的准确性。 如果没有实际动手的经验,只通过软件仿真得出一种匹配设计然而用到实际天线输入端。呵呵,我可以说,十有八九你的设计会不能用,甚至和你的想象大相径庭!

    实际设计中,还有一种情况你在仿真中是无法考虑的(除非你事先测量)。那就是,分布参数对于PIFA的影响。由于如今天线高度越来越小,而匹配电路要么在天线的下方(里面)要么在其下方(外面),反正很近,加入一个实际元件在实际中会引入分布参数的改变。尤其如果电路板排版不好,这种效应会明显一些。实际焊接时,甚至如果一个件焊得不太好,重新焊接一下,都会带来阻抗的变化。

    所以,PIFA的设计中,通常我们不采用匹配电路(或者叫0ohm匹配)。这就要求你仔细调节优化你的天线。一般来说对现今的柔性电路板设计方案(Flexfilm)比较容易做到,因为修改辐射片比较容易。对于用得比较多的另一种设计方案冲压金属片(stamping metal),相对来说就比较难些了。一是硬度大,受工艺的限制不能充分理由所有空间,二是模具一旦成型要多次修改辐射片的设计也很困难。

          在匹配设计上仿真工具有没有很大的用处,没多少人是可以用仿真工具算出匹配来的。 再说,有没有很大效果怎么衡量呢? 工程上讲究的是快速,准确。为了仿真而仿真,没有实际意义。

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how to recover buffalo linkstation's filesystem

2009-10-23 Ray

淘了个buffalo linkstation HD-HLAN,里面的300G硬盘被拆去了,插上电diag灯连续闪6次,无法进入WEB界面,放狗搜了一下,原来开机没有硬盘会自动进入EM(Engineer Mode)模式,正好手里有个SATA的160G硬盘,淘宝买了个SATA转IDE模块,回头装上去试试看。

国内倒是有个CCF论坛有这个专题改机资料,可惜啊可惜,它是不开放注册的,无奈只好去国外网站上学习了。

http://buffalo.nas-central.org/wiki/Main_Page

先把如何恢复文件系统的方法存个档,以备不时之需。

QUOTE:

把硬盘从Linkstation中拆出来后接到PC机上(IDE连接,USB未试过),系统采用的是Linux(呵呵,在Linux下才可以哦,我是采用的Knoppix livecd光盘启动Linux)
 

root@6[~]# dmesg | grep hd ← 寻找硬盘
   ide0: BM-DMA at 0xffa0-0xffa7, BIOS settings: hda: DMA, hdb: pio
   ide1: BM-DMA at 0xffa8-0xffaf, BIOS settings: hdc: pio, hdd: DMA
hda: SAMSUNG SP1203N, ATA DISK drive ← 得知硬盘装置为 hda
hdd: NU CD-RW/DVD-ROM DBW-521, ATAPI CD/DVD-ROM drive
hda: attached ide-disk driver.
hda: host protected area => 1
hda: 234493056 sectors (120060 MB) w/2048KiB Cache, CHS=14596/255/63
hda: unknown partition table
hdd: attached ide-scsi driver.
root@6[~]# dd if=/dev/zero of=/dev/hda bs=512 count=1 ← 清除 partition table
读入了 1+0 个区段
输出了 1+0 个区段
512 bytes transferred in 0.012975 seconds (39460 bytes/sec)
root@6[~]# fdisk /dev/hda ← 分割硬盘
Device contains neither a valid DOS partition table, nor Sun, SGI or OSF disklabel
Building a new DOS disklabel. Changes will remain in memory only,
until you decide to write them. After that, of course, the previous
content won’t be recoverable.

The number of cylinders for this disk is set to 14596.
There is nothing wrong with that, but this is larger than 1024,
and could in certain setups cause problems with:
1) software that runs at boot time (e.g., old versions of LILO)
2) booting and partitioning software from other OSs
  (e.g., DOS FDISK, OS/2 FDISK)
Warning: invalid flag 0×0000 of partition table 4 will be corrected by w(rite)
Command (m for help): n ← 建立新分割区
Command action
  e   extended
  p   primary partition (1-4)
p ← 建立主要分割
Partition number (1-4): 1
First cylinder (1-14596, default 1): ← 按 [Enter] 使用预设
Using default value 1
Last cylinder or +size or +sizeM or +sizeK (1-14596, default 14596): +365M ← 系统分割区
Command (m for help): n
Command action
  e   extended
  p   primary partition (1-4)
p
Partition number (1-4): 2
First cylinder (46-14596, default 46): ← 按 [Enter] 使用预设
Using default value 46
Last cylinder or +size or +sizeM or +sizeK (46-14596, default 14596): +512M ← swap
Command (m for help): n
Command action
  e   extended
  p   primary partition (1-4)
p
Partition number (1-4): 3
First cylinder (109-14596, default 109): ← 按 [Enter] 使用预设
Using default value 109
Last cylinder or +size or +sizeM or +sizeK (109-14596, default 14596): ← 按 [Enter] 使用预设
Using default value 14596
Command (m for help): t ← 更改文件系统
Partition number (1-4): 2 ← 更改第 2 个分割区
Hex code (type L to list codes): 82
Changed system type of partition 2 to 82 (Linux swap)
Command (m for help): p
Disk /dev/hda: 120.0 GB, 120060444672 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 14596 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
  Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/hda1               1          45      361431   83  Linux
/dev/hda2              46         108      506047+  82  Linux swap
/dev/hda3             109       14596   116374860   83  Linux
Command (m for help): w ← 写入 MBR
The partition table has been altered!
Calling ioctl() to re-read partition table.
Syncing disks.
root@6[~]# mke2fs -j /dev/hda1 ← 格式化
mke2fs 1.35 (28-Feb-2004)
Filesystem label=
OS type: Linux
Block size=1024 (log=0)
Fragment size=1024 (log=0)
90360 inodes, 361428 blocks
18071 blocks (5.00%) reserved for the super user
First data block=1
45 block groups
8192 blocks per group, 8192 fragments per group
2008 inodes per group
Superblock backups stored on blocks:
       8193, 24577, 40961, 57345, 73729, 204801, 221185
Writing inode tables: done
Creating journal (8192 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done
This filesystem will be automatically checked every 23 mounts or
180 days, whichever comes first.  Use tune2fs -c or -i to override.
root@6[~]# mke2fs -j /dev/hda3  ← 格式化
mke2fs 1.35 (28-Feb-2004)
Filesystem label=
OS type: Linux
Block size=4096 (log=2)
Fragment size=4096 (log=2)
14548992 inodes, 29093715 blocks
1454685 blocks (5.00%) reserved for the super user
First data block=0
888 block groups
32768 blocks per group, 32768 fragments per group
16384 inodes per group
Superblock backups stored on blocks:
       32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736, 1605632, 2654208,
       4096000, 7962624, 11239424, 20480000, 23887872
Writing inode tables: done
Creating journal (8192 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done
This filesystem will be automatically checked every 23 mounts or
180 days, whichever comes first.  Use tune2fs -c or -i to override.
root@6[~]# mkswap /dev/hda2  ← 格式化
Setting up swapspace version 1, size = 518184 kB
root@6[~]# mount -t ext3 /dev/hda1 /mnt/hda1 ← 挂载第 1 个分割区
root@6[~]# cd /mnt/hda1
]# wget http://www.linkstationwiki.org/downloads/stock_firmware/HD-HLAN_FW2.05.zip ←  下载原厂固件
[email=root@6[hda1]root@6[hda1]# unzip HD-HLAN_FW2.05.zip
]# cd HD-HLAN_FW2.05
[email=root@6[HD-HLAN_FW2.05]root@6[HD-HLAN_FW2.05
]# unzip image.dat
[image.dat] tmpimage.tgz password:1NIf_2yUOlRDpYZUVNqboRpMBoZwT4PzoUvOPUp6l ← 输入密码
Archive:  image.dat
inflating: tmpimage.tgz
]# mv tmpimage.tgz ../
[email=root@6[HD-HLAN_FW2.05]root@6[HD-HLAN_FW2.05
]# cd ..
]# tar zxvf tmpimage.tgz
[email=root@6[hda1]root@6[hda1
]# wget http://www.geishuettner.de/docs/Linkstation/debil-0.1.tgz
]#

rm -rf HD-HLAN_FW2.05 HD-
HLAN_FW2.05.zip
[email=root@6[hda1]root@6[hda1
]# cd
root@6[~]# umount /mnt/hda
root@6[~]# cd /var/tmp
]# wget http://www.geishuettner.de/docs/Linkstation/files.zip
[email=root@6[tmp]root@6[tmp]# unzip files.zip
]# chmod 755 fix_ext2_magic_back
[email=root@6[tmp]root@6[tmp
]# ./fix_ext2_magic_back –fix /dev/hda1 ← 更改 MBR 信息, 否则 LinkStation 无法开机
Block group   0: magic number = 0xef53 -> 0xef54 (fixed)
Block group   1: magic number = 0xef53 -> 0xef54 (fixed)
Block group   3: magic number = 0xef53 -> 0xef54 (fixed)
Block group   5: magic number = 0xef53 -> 0xef54 (fixed)
Block group   7: magic number = 0xef53 -> 0xef54 (fixed)
Block group   9: magic number = 0xef53 -> 0xef54 (fixed)
Block group  25: magic number = 0xef53 -> 0xef54 (fixed)
Block group  27: magic number = 0xef53 -> 0xef54 (fixed)

 恢复好硬盘系统后,建议进Linkstation系统后,用Web控制界面里的机器自身格式化选项,再把硬盘格式化一遍,以防万一!

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供电不足导致无线网卡巨不稳定的问题

2009-10-5 Ray DIY and Geek

去杭州玩了3天,回家用WIFI发现不能上网了,赶紧打开本子,登录到终端机里一看,发现无线网卡显示“受限制或无连接”。

这个问题之前经常遇见,不外乎是信号有时候变差导致无线网卡搜索失败造成的,点击修复之后连啊连,然后又显示受限制或无连接。

打开wirelessmon,发现信号变化巨大,一会跳到-70dB,一会跳到-84dB,怀疑是网卡自带的管理程序搞的鬼,于是在“服务”里将wireless zero configer启动,发现可以用windows自带的无线管理程序联网,但是随之而来的问题是只要一打开wirelessmon,立马就断线。

怀疑是网卡挂了,换到本子上测试,一切正常。百思不得其解,难道真得掏腰包去拉根宽带了?打电话咨询一下宽带包月,512K居然要800一年,真TMD不是一般的黑。

痛定思痛,继续寻找原因,怀疑是终端机USB接口供电不足所致,于是加了一个带外置电源的HUB,再把USB网卡插上去,问题解决,又省了一笔小钱,hoho

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买了个上网本玩玩

2009-10-1 Ray Diary

前天正巧看见商场在卖神舟上网本,看看还不错,于是就拿下一台。

机器到手,立马装了win2003和BT4以及debian。

安装vmware6.0,跑海蜘蛛和ros,效果还不错,比终端机好得多

摄像头照出的图像居然是反的,举左手可摄像头出的是右手,晕死了。

BIOS没有丰富的功能选项,ACPI啊,MAC唤醒啊都找不到在哪里设置,连显存也没法设置。

和戴尔的mini10比起来,无论是做工还是款式都差了一截,不过价钱比dell便宜了近2K,呵呵。

按键布局太紧凑了,搞得我经常打错字。上网本嘛,也只能如此了,体积大了就不叫EPC咯。

出门带着很轻巧,还不错。

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AMI BIOS刷死的解决办法

2009-10-1 Ray Tips

买了个神舟Q130B上网本,进BIOS发现居然没有关于显卡和ACPI的设置项,怀疑是神舟屏蔽了这些功能,估计得刷BIOS解决了。

动手之前百度了一下,找到刷死的解决办法,不怕一万就怕万一,咱得知己知彼有备无患不是?

 
 
 
AMI的BIOS的BOOTBLOCK具有刷新BIOS的功能,只要BOOTBLOCK区域没有被损坏,就可以利用它来修复损坏的BIOS。它是受保护的,通常刷BIOS即使失败也不会破坏该区域,除非BIOS芯片本身损坏。所以,当我们遇到升级BIOS失败时,不用担心。下面是我经过实际测试而总结出来的AMI BIOS修复(刷新)方法和步骤,只要按照这些方法和步骤做,修复BIOS 百分之一百能成功。

 

第一步,准备一个U盘。该U盘并不需要像有些文章中说的那样制作成DOS启动盘,容量不限,也不需要重新格式化,可保留原有文档只要能存放下BIOS文件即可。

第二步,将需要恢复的BIOS文件复制到U盘的根目录下,并重命名为AMIBOOT.ROM(关键)。

第三步,将U盘插入待修复主板的USB口中。可插入主板的任意一个USB口,包括通过连线连到机箱上的USB口。光驱和硬盘不需要拔下。

第四步,开机此时,系统将强制启动BOOT块中的BIOS刷新程序。大约15秒后,U盘灯开始闪亮,系统读取数据,25秒左右屏幕点亮并显示BIOS刷新信息,刷新过程大约需要2分钟。从开机到刷新完毕大约在2分30秒左右完成

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