如何使用USRP测量天线谐振频率？

Question

你们中有人使用USRP估算天线的谐振频率吗？我的目标是测量MIFA天线的频率，因此我首先尝试使用鞭状天线来学习如何正确地进行操作。我做了以下步骤，但结果表明，即使是商用2.4GHz天线的频率也不是2.4，而是3.1GHz。

（（1）我用橡皮筋绑住2.4GHz Tx天线和2.4GHz Rx天线（衰减26dB）

（（2）使用GNURadio图同时启动Tx和Rx

（（3）使用图形中的滑块手动更改Tx和Rx频率

在每个Tx / Rx频率下，我观察Rx的频谱，但仅考虑中心频率（最大值）。我发现与其他中心频率相比，该值在2.4GHz（-35dB）处不是最高。最高的是3.1GHz（-25dB）。

谁能给我一些解释或一些线索，以使用USRP测量天线的谐振频率？ （我没有VNA）

谢谢

Answer 1

首先：您的测量设置实际上与天线的谐振频率无关。由于几个原因：

1. 不是每个天线都是谐振天线。
2. 通过将两个天线彼此绑定，您并没有测量任何一个天线的性能，而是建立了一个奇怪的，未定义的耦合系统，该系统与用作天线时的天线行为无关。由于某种原因，它被称为“反应性近场”！
3. 即使这不是问题，您也忽略了转换为热量的功率，因此在尝试测量包含天线效率的东西（即天线的Q因子）时，您忽略了天线效率。

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简短的回答：您不能，因为USRP尚未校准，并且在不同的频率上具有不同的增益。

更长的答案：您将需要一个完全不同的设置（请参见上文），并且可能需要一个不同的USRP（您忘了告诉我们您使用的是哪个USRP，有很多）。

您将需要定向耦合器来测量TX天线的S11，并查看在哪个位置会有很大的下降。通常是共振频率。同样，并非所有天线都是谐振的，并且存在很多工程上的权衡取舍，这将导致人们无法在谐振峰值处操作天线（带宽，机械尺寸，稳定性，增益均匀性……）。