无线智能水表的天线定制案例
1、 定制需求说明
原智能水表（使用的是内置FPC天线）与Gateway网关（使用的外置胶棒天线）之间采用915MHz频段进行无线通讯，实测通讯距离为200-300米。客户需求：
1、 通过改善水表内置天线性能使其通讯距离达到600米以上。
2、 FPC天线尺寸根据智能水表的内部空间来设计，采用贴装方式，天线接口为IPEX（连接到无线模块）。
3、 谐波尽量小，水表整机能通FCC国际认证。
2、 原有天线性能评估
1、 实物图片
2、 性能测试
使用安捷伦矢量网络分析仪E5071C测试原有天线的电压驻波比VSWR及Smith Chart；
原有天线测试结论：
1、 天线谐振偏高，在1GHz附近。
2、 天线在所要的频段S参数差（VSWR＞6），阻抗匹配严重失调，造成通讯距离无法达到要求。
3、 定制设计天线流程及性能对比测试
1、 根据客户提供天线性能要求、设备外壳及设备内部器件布置结构设计天线手工样品。
设计需要考虑：
1） 给天线预留的空间尺寸大小；
2） 天线性能要求；
3） 认证要求（入网、FCC等）选择合适的天线类型。
定制天线性能测试。
使用5071C测试定制天线端口的VSWR及Smith Chart；
定制天线与原有天线性能对比。
原有天线
定制天线
通过定制设计天线性能改善：
1） 天线谐振在需要的频点910MHz(900-920MHz& VSWR＜2.0)，阻抗匹配得到明显改善；
2） 通过改变天线类型，带外抑制改善明显（700-1100MHz外 VSWR＞10）。
2、 通过对天线手工样品的测试，进行第一版天线打样。
第一版Antenna
使用E5071C测试优化后第一版样品天线的VSWR及Smith Chart；
无源S参数测试OK。
3、 有源测试对比。使用915M频段的标准天线接到安捷伦频谱仪9020N上作为接收端，分别用原有天线和改善后的天线做发射端（FPC天线一定要装到水表内），在相同的距离（0.5米）进行接收信号强度的对比测试。
1） 原有天线
2） 手工样天线
3） 第一版打样天线
测试结论：
经过对比测试，信号强度有较大幅度改善。
4、 实际环境中测试通讯距离。
水表与网关距离600米，测试收发数据。
水表与网关距离750米，测试收发数据。
经过实际距离测试，完全满足600米的通讯距离要求。
4、 使用建议
为保证产品一致性，建议如下：
1、IPEX倒扣在模块上，容易掉落且安装不太方便，建议客户将IPEX底座更改如下图所示位置（板子反面）。
2、 排线对天线的干扰较大，建议使用线束或者其他方式固定统一出线方式（在现有的结构下，尽量远离天线）
沿着控制阀的边缘，尽量靠水表的下底座
3、 天线馈线出线方式如下图（如果IPEX不能按照建议1更改）
建议将天线馈线区域控制在左图的红色线围城的框内
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