马龙龙, 王新玲,孙运强, 姚爱琴

（1 中北大学 仪器科学与动态测试教育部重点实验室, 山西 太原 030051；2 中北大学 信息与通信工程学院，山西 太原 030051）

0 引言

在高速旋转轴的测试实验中，nRF2401收发模块PCB发射天线将与轴同时做圆周运动，即使天线完成了自己的功能——将尽可能多的能量定向的辐射出去，但数据传输的效果并不能达到最佳的状态，随着轴转速的不断提高，出现了数据包丢失的问题。为解决这个问题，本文提出了一种基于nRF2401收发模块的环状天线设计方案。

目前市场所售天线种类繁多，主要产品有C网和G网无线终端天线、2.4GHzWLANWIFI天线、3G天线、芯片天线（2.4GHz频段）等，这些天线为各种应用需求提供了尽可能多的解决方案。尽管PCB微带天线在2.4GHz频带具有好的一些辐射性能，S11参数也达到 ，但仍不能有效改善转动状态下的数据传输性能，考虑到随着发射模块的圆周转动，发射天线的辐射方向性也在做近似圆周的转动，据此提出了将PCB天线改为环状结构的方法。

1 环状天线的工作原理

环形天线和人体非常相似，有普通的单极或多级天线功能。再加上小型环形天线的体积小、高可靠性和低成本，使其成为微小型通信产品的理想天线。典型的环形天线由电路板上的铜走线组成的电回路构成，也可能是一段制作成环形的导线。其等效电路相当于两个串联电阻与一个电感的串联(如图1所示)。Rrad是环形天线实际发射能量的电阻模型，它消耗的功率就是电路的发射功率。……