在本研究中,我們從各個方面考慮了孔徑可調(diào)諧天線的手機天線-化,,并開發(fā)了一種新的性能圖概念來幫助設(shè)計人員評估設(shè)計候選方案,,-能夠-天線的不同電磁環(huán)境。我們確定了理論或?qū)嶋H匹配電路性能的參考輻射效率,從而大大簡化了優(yōu)化工具的設(shè)置和設(shè)計候選方案之間的比較。
我們考慮的設(shè)計實例偏向簡單化,但旨在表現(xiàn)現(xiàn)實情況,。所使用的模擬方法將
em 模擬的遠場輻射圖數(shù)據(jù)與電路模擬相結(jié)合,陣列天線輻射效率,,以準確計算系統(tǒng)的總效率,,同時適當考慮了所有損耗因素。使用本研究中的
射頻設(shè)計自動化軟件平臺,,可輕松合成和比較各種無源或可調(diào)諧解決方案,。在本例中,結(jié)果表明,經(jīng)過-優(yōu)化的固定孔徑元件的全無源電路提供的性能為理想化理論開環(huán)和閉環(huán)可調(diào)電路的性能的約
1 db 范圍內(nèi),,且簡單易行,、成本低廉,是本例的方案,。需要強調(diào)的是,,全無源解決方案并不總是的,架構(gòu)取決于天線結(jié)構(gòu)和頻帶,。的是,,應(yīng)在早期設(shè)計階段對每種替代方案進行仔細的比較研究,以便做出選擇,。
理論和實際匹配電路的性能
輻射效率給出了給定頻率下天線總效率的物理上限,。在實踐中要達到這種物理性能---是不可能的,因為這樣需要在整個頻段上進行的無損阻抗匹配,。而且,,對于不同的配置,可能的阻抗匹配電路不一定相同,�,?紤]到理論上的閉環(huán)孔徑調(diào)諧,其中孔徑組件適應(yīng)環(huán)境的變化,,我們可以假設(shè)出任何配置的孔徑組件值,。但即便如此,我們?nèi)匀槐仨毥邮軐︻l帶和配置上的阻抗匹配的折衷,。
用例配置的仿zhen模型
由于靠近身體而導(dǎo)致影響天線性能的主要現(xiàn)象是 :
1 由介電負載引起的天線失諧,。由于介質(zhì)負載使天線的電長度更長,因此天線的頻率會降低,。
2 由身體吸收功率而引起的損耗,。該損耗直接影響天線的輻射效率,。
本文中的仿zhen模型由圖一 所示的電小型智能手機天線組成,,該天線在設(shè)計頻率下本質(zhì)上是非諧振的。使用 ansys hfss em 仿zhen器模擬三種配置中的天線:
(i) 智能手機機身處于自由空間的天線,;
(ii)帶有機身的天線,,一個雙手模型將手機保持在近似瀏覽位置,如圖二所示,;
(iii) 帶有機身的天線,,一個手/頭模型將手機保持在大致說話的位置,如圖(三) 所示,。
我們將這些配置稱為“自由空間配置”,、“手部配置”和“頭部配置”。
|