隨著系統(tǒng)天線技術(shù)的發(fā)展,性能要求逐步提高,對頻段、帶寬、總效率、面積、方向性等指標,較以往應(yīng)用都有更高設(shè)計要求。同時可靠性要求、成本要求、設(shè)計效率要求也越來越高。目前我們面臨的主要困難有:
1. 和超寬帶是天線設(shè)計的重要指標,設(shè)計中兩項指標很難同時滿足,顧此失彼。在復(fù)雜天線設(shè)計中,僅通過天線物理尺寸調(diào)整,單從EM角度很難同時提升兩項指標。
2. 多天線或相控陣天線設(shè)計中,天線單元同時匹配很難手動完成,有源反射系數(shù)在陣列天線中很難評估優(yōu)化。
3. 相控陣天線各單元激勵矢量很難控制,在大型陣列中各單元激勵對波束成型影響較大,很難手動進行激勵優(yōu)化。
4. 缺少一款***天線匹配設(shè)計優(yōu)化軟件,可以便攜導(dǎo)入整個天線數(shù)據(jù),例如S參數(shù)、遠場方向圖、輻射效率,也包括陣列天線EM數(shù)據(jù)和激勵矢量。
5. 缺少和EM軟件對接的天線匹配設(shè)計軟件,希望EM和系統(tǒng)能聯(lián)合驗證,提升效率,減少人為操作失誤。
為了解決以上面臨的設(shè)計痛點,提線產(chǎn)品性能,提升系統(tǒng)效率,提升系統(tǒng)穩(wěn)定性,節(jié)約設(shè)計成本,我們有必要引進***的天線匹配設(shè)計及優(yōu)化軟件,5G手機天線匹配網(wǎng)路,保證設(shè)計任務(wù),順利完成。
隔離度評估及有源反射系數(shù)(ARC)優(yōu)化:
●設(shè)計陣列天線時,陣列單元物理位置的限制導(dǎo)致隔離度較差,引起功
率損耗。Optenni軟件能對實際隔離情況進行評估。
●圖示為隔離度評估,說明陣列天線隔離度較差,無法滿足設(shè)計要求。
隔離度評估及有源反射系數(shù)(ARC)優(yōu)化:
●設(shè)計陣列天線時,陣列單元物理位置的限制導(dǎo)致隔離度較差,引起功
率損耗。Optenni軟件能對實際隔離情況進行評估。
●圖示為隔離度評估,說明陣列天線隔離度較差,無法滿足設(shè)計要求。
剩下的就是在使用真實開關(guān)模型的開環(huán)孔徑調(diào)諧或全無源電路之間選擇。我們嘗試了幾種商用開關(guān)型號,發(fā)現(xiàn)這個關(guān)鍵的開關(guān)損耗通常會導(dǎo)致性能下降約
0.6 dB,因此作為可實現(xiàn)的開環(huán)調(diào)諧器電路,我們終的性能相對于物理限制為 -2.0 dB。相對于理論開環(huán)閉環(huán)調(diào)諧器電路,為 -1.0 dB。
有趣的是,當(dāng)在孔徑端口處利用固定電感器合成全無源可實現(xiàn)電路時,其性能比開環(huán)調(diào)諧器優(yōu) 0.1 dB。,因此相對于終物理限制能夠提供 -1.9 dB 的性能。由于這是一個無源電路,它還支持兩個頻段。電路及其性能如圖
12 所示。