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電阻加熱器

天線的隔離度如何提高？Part3

發(fā)布日期：2022-10-18 點(diǎn)擊率：170

在《淺談天線隔離度問(wèn)題上篇——天線隔離的定義》中，我們提到天線輻射方向圖也會(huì)影響天線的隔離度。
 
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只需將兩個(gè)天線輻射最弱的方向相對(duì)，就可以獲得較好的隔離度指標(biāo)。
 
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但是天線輻射方向圖有時(shí)候并沒(méi)有辦法通過(guò)簡(jiǎn)單的經(jīng)驗(yàn)判斷來(lái)得出，特別是我們終端中的PCB天線，PIFA天線，IFA天線。
 
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這些天線的輻射方向圖受到天線周?chē)h(huán)境以及地平面的影響，光靠看是看不出個(gè)123的。
 
要想提前預(yù)知天線輻射的方向圖，只能通過(guò)準(zhǔn)確的3D電磁場(chǎng)仿真才能得出結(jié)果。
 
比如說(shuō)我們現(xiàn)在這塊板子，就用了CST來(lái)進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)，預(yù)測(cè)了天線的方向圖以及天線的隔離度。
 
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大家可以一起來(lái)看看，我們仿真和實(shí)測(cè)的結(jié)果到底與多大的區(qū)別。
 
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1、2號(hào)天線隔離度仿真與實(shí)測(cè)對(duì)比
 
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1、4號(hào)天線隔離度仿真與實(shí)測(cè)對(duì)比
 
通過(guò)仿真，我們可以預(yù)知天線的方向圖，從而提前修改天線的形狀，位置，以達(dá)到提高天線隔離度的目的。
 
但是，如果說(shuō)天線位置已經(jīng)固定，并且通過(guò)更改天線形式，已經(jīng)無(wú)法做到隔離度的提升時(shí)，有沒(méi)有其他的辦法來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題呢？
 
也是有的。天線間的互耦會(huì)影響隔離度，那么如果通過(guò)匹配解耦的方式來(lái)調(diào)節(jié)，理論上來(lái)說(shuō)也是有可能讓隔離度再次優(yōu)化的。
 
退耦網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如下。
 
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D網(wǎng)絡(luò)作為一個(gè)四端口網(wǎng)絡(luò)，起到一個(gè)退耦的作用，它的目標(biāo)就是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)變換將S21變?yōu)?。
 
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在網(wǎng)絡(luò)變換的過(guò)程中，S11和S22必然會(huì)劣化，所以需要匹配網(wǎng)絡(luò)M來(lái)將天線匹配到一個(gè)合適的值。
 
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我們將這兩個(gè)天線當(dāng)成一個(gè)雙端口網(wǎng)絡(luò)，然后用網(wǎng)分測(cè)試出這個(gè)雙端口網(wǎng)絡(luò)的S參數(shù)，保存為SNP文件并導(dǎo)入ADS仿真。
 
這里采用ADS仿真是為了快速找到合適的集總參數(shù)器件，實(shí)際匹配情況可能和仿真結(jié)果略有差別。
 
下面是仿真結(jié)果。
 
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改善前
 
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改善后
 
通過(guò)仿真得到器件值以后，我們?cè)谡鎸?shí)主板中將這些器件焊接上去，看看隔離度能否得到真實(shí)優(yōu)化。
 
實(shí)際使用的匹配器件，和仿真器件略有差別，仿真結(jié)果只作為定性，測(cè)試結(jié)果需以實(shí)際器件為準(zhǔn)。
 
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通過(guò)實(shí)測(cè)結(jié)果與仿真結(jié)果對(duì)比，我們可以看到，隔離度曲線基本吻合，而且相比之前有比較大改善，從-10dB直接優(yōu)化的-20dB，而天線本身的VSWR則沒(méi)有太過(guò)于劣化。
 
這說(shuō)明通過(guò)添加退耦網(wǎng)絡(luò)改善天線隔離性能是真實(shí)有效的。
 
終端天線的隔離問(wèn)題確實(shí)是天線設(shè)計(jì)中的一個(gè)難點(diǎn)，但是我們有多種方法來(lái)進(jìn)行規(guī)避。但是無(wú)論哪種方法，都需要在開(kāi)發(fā)前期做預(yù)設(shè)計(jì)，充分考慮后期調(diào)試可能出現(xiàn)的情況。

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