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本帖最后由 陆妹 于 2021-1-28 11:21 编辑
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在上篇文中，我们列出了几个提升独立天线隔离度的实验案例，但是这些案例对于终端天线来说，似乎没有什么作用。那么终端天线如何提高隔离度呢？
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在《浅谈天线隔离度问题上篇——天线隔离的定义》中，我们提到天线辐射方向图也会影响天线的隔离度。只需将两个天线辐射最弱的方向相对，就可以获得较好的隔离度指标。
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+ l$ t. S* Z6 F# Q$ r但是天线辐射方向图有时候并没有办法通过简单的经验判断来得出，特别是我们终端中的PCB天线，PIFA天线，IFA天线。
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这些天线的辐射方向图受到天线周围环境以及地平面的影响，光靠看是看不出个123的。要想提前预知天线辐射的方向图，只能通过准确的3D电磁场仿真才能得出结果。
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比如说我们现在这块板子，就用了CST来进行仿真设计，预测了天线的方向图以及天线的隔离度。大家可以一起来看看，我们仿真和实测的结果到底有多大的区别。
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1、2号天线隔离度仿真与实测对比 3 w5 G2 k, l7 z+ M9 _/ }# ]
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; u9 g4 T! s7 @ p% N4 x1、4号天线隔离度仿真与实测对比 1 f! _' h: e- {: _* R
通过仿真，我们可以预知天线的方向图，从而提前修改天线的形状，位置，以达到提高天线隔离度的目的。
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$ `# A: x+ n: a! Y! `& g* O' Q' G2 ?但是，如果说天线位置已经固定，并且通过更改天线形式，已经无法做到隔离度的提升时，有没有其他的办法来解决这个问题呢？
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0 @8 M4 b0 m; l5 q( y8 d9 M2 X, u也是有的。天线间的互耦会影响隔离度，那么如果通过匹配解耦的方式来调节，理论上来说也是有可能让隔离度再次优化的。退耦网络拓扑图如下。, \8 `2 |! Q- n6 P
( B2 `1 f* z" c( j ]D网络作为一个四端口网络，起到一个退耦的作用，它的目标就是通过网络变换将S21变为0。在网络变换的过程中，S11和S22必然会劣化，所以需要匹配网络M来将天线匹配到一个合适的值。
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7 M- @0 U1 x% H$ B4 Z4 ]7 J) f# }3 f1 [我们将这两个天线当成一个双端口网络，然后用网分测试出这个双端口网络的S参数，保存为SNP文件并导入ADS仿真。
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这里采用ADS仿真是为了快速找到合适的集中参数器件，实际匹配情况可能和仿真结果略有差别。下面是仿真结果。
/ g$ X% f! `% l' k w/ `3 K改善前
1 E1 m' `5 _9 j9 d0 N8 T改善后 . ?2 a1 \. ^8 o+ F
通过仿真得到器件值以后，我们在真实主板中将这些器件焊接上去，看看隔离度能否得到真实优化。实际使用的匹配器件，和仿真器件略有差别，仿真结果只作为定性，测试结果需以实际器件为准。1 o3 I+ m' y. w/ r. x1 ]4 [6 v# O
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* x5 }1 g: w+ ^通过实测结果与仿真结果对比，我们可以看到，隔离度曲线基本吻合，而且相比之前有比较大改善，从-10dB直接优化的-20dB，而天线本身的VSWR则没有太过于劣化。这说明通过添加退耦网络改善天线隔离性能是真实有效的。
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2 P* n: r+ V! `终端天线的隔离问题确实是天线设计中的一个难点，但是我们有多种方法来进行规避。但是无论哪种方法，都需要在开发前期做预设计，充分考虑后期调试可能出现的情况。$ \9 f6 z D5 d. J% d9 ]4 l' Z
+ q- [( q- a( d没有任何一种工程经验是通用的，解决问题还需要各位工程师多思考，多积累。- v9 d. ?8 D+ G/ t% B' b, S( k( H
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发表于 2021-1-26 11:10
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