Antennediversitet i trådløse hodetelefoner

Abstract

Utgangspunktet for denne oppgaven var å forbedre Nordic Semiconductors referansedesign for trådløse hodetelefoner. Målinger utført av firmaet har vist at kroppen effektivt kan blokkere radiosignalene mellom en Mp3-spiller og hodetelefoner, dersom antennene er plassert på hver sin side av kroppen. Denne oppgaven studerer bruk av antennediversitet som et virkemiddel for å bekjempe disse problemene. Radiokanalen systemet skal operere i er grundig beskrevet, og modeller for forplantningstapet mellom sender og mottaker er presentert. Modellene som best beskriver forplantningen i denne spesifikke anvendelsen indikerer at forplantningstapet er langt større når antenne er plassert på motsatt side av kroppen enn samme side. Disse modellene har blitt implementert i et Matlab-program for generering av impulsresponsrealiseringer. En IIF-antenne har blitt designet, simulert i ADS Momentum, produsert og verifisert gjennom målinger. På tross av enkelte avvik mellom simulerte og målte egenskaper, har antennen vist seg å gi gunstige egenskaper for denne anvendelsen. Den er derfor benyttet i videre målinger. En enkel diversitetsløsning har blitt utarbeidet, og en ny diversitetsmottaker for referansedesignet, har på bakgrunn av denne løsningen blitt produsert. En prototyp av diversitetshodetelefoner, har også blitt konstruert for å teste denne mottakeren i en mest mulig realistisk implementering av systemet. For å undersøke effekten av diversitet i denne anvendelsen har det blitt utført målinger av forplantningstap mellom sender og mottaker, og systemtester med lyd. Dette har blitt gjort med ulike mottakerkonfigurasjoner, og viser stor overenskomst mellom forplantningstap og opplevd lydkvalitet. Diversitetsmottakeren gav vesentlig bedre resultater enn én mottakerantenne oppnådde, men fungerte ikke helt som forventet. Målingene viser at armbevegelser gir signalnivå under mottakerens følsomhetsterskel, som heller ikke denne diversitetsløsningen klarer å motvirke.