DW1000芯片的RF测试与校准：天线延迟校准
说明
在TOF应用中，通过对数据传输在空中的时间进行测量计算，得到两个收发机之间的距离。数据包在空中传输的时间叫做time of flight。但由于实际器件原因，芯片测量到的飞行时间是包含信号在天线电路中传输的时间，这部分时间称作天线延迟。
如上图所示，对于TWR应用，测量出来的飞行时间和实际飞行时间之间存在发射机天线延迟时间\(t_{ADTX}\)和接收机延迟时间\(t_{ADRX}\)，即
该延迟时间一般可达几十甚至是几百微秒，对于距离误差影响可达数厘米。对于一些近距离高精度应用，对该延迟时间进行补偿是很有必要的。
简单校准方案
简单的校准方案为将两台未校准过的收发机设备以一个确定的距离相对摆放，然后通过使用TWR测距程序进行测距。通过对天线延迟参数的手动调整，使测距结果和实际距离尽可能接近。
即先实测物理距离Distance，然后转换为理论飞行时间\(TOF_{理论}\)，再利用上述公式做减法得到收发天线延迟联合值\(t_{ADTX}\)+\(t_{ADRX}\)。这里我们大致假定发射机和接收机的天线延迟是一样的，因此直接除二便得到了发射或者接收天线延迟的参数。公式如下：
为了保证校准精度尽可能高，首先建议接收机的接收灵敏度按如下表格进行设置：
如果发射机发射功率为-41.3dBm/MHz，使用0 dBi增益的天线，接收机接收灵敏度按上述设置。则发射机和接收机之间的距离建议按下表摆放。
一种校准接收机和发射机联合天线延迟的步骤如下：
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将发射机和接收器放置在上表中的推荐距离或较短的距离上，并确保接收机功率水平符合上表要求。
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使用测距例程，进行1000次测距并取平均值
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调整天线延迟参数，直到测量出来的值和实际值接近。
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记录该参数并除以2，保存到OTP中。
在许多系统中，所有设备都有相同的发射和接收天线延迟，没有必要校准发射天线延迟。发射机天线延迟可以被设置为零，\(t_{ADTX}\)+\(t_{ADRX}\)这个值可以直接用作是接收天线延迟的值，方便校准时可以只修改接收天线延迟参数来进行调试。
更精准的校准方案
上一种方案属于相对比较简单的方法，在用户手册中进行了描述。但在官方应用指南
- 《APS014_Antennna-Delay-Calibration_V1.2》
中描述了一种更精准的校准方案。该方案在简单方案得到\(t_{ADTX}\)+\(t_{ADRX}\)的基础上，通过把其中一个未知参数\(t_{ADTX}\)或者\(t_{ADRX}\)变成已知的，用这个参考样机来对另一个未知参数样机进行校准。该方案的难点在于怎么用另外的方法得到参考样机的天线延迟值，只要得到了这个标准样机，剩下的操作和上述简单方案那四个步骤一样。
- 标准样机的产生
标准样机的产生是通过使用欧几里得距离矩阵（Euclidean Distance Matrix ，EDM)来进行计算得到的，EDM是一个N乘N的矩阵，用于表示欧氏几何空间中N个点集的间距。
对角线参数为零，从设备1到设备1的距离为0。其他的值用所使用的每对设备之间的TWR测距值来填充。设备之间的实际距离必须用尺子测量得到。如下图所示，没对设备间距离相同。
通过解算矩阵，可以得到设备的天线延迟。
相关的计算过程，公式推导等详细说明本文不作注意说明，有兴趣的可以直接阅读原文，这里仅作基础介绍。
其他
事实上如果不是要求太高，并不需要做到每个产品都要校准一次。
只要保证产品一致性好，完全可以精校准几个板子，然后得到一个经验值套用到所有的产品中去。如果对精度要求高，又不想搞得太麻烦，可以去买官方的模组，模组都是做过校准的，相关校准参数可以直接从OTP中取出来直接用。