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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？ - j$ y5 R; Q, |7 l, @6 V* o8 w
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6 [! Q9 ~% l5 h. d8 Q5 v' t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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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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4 W2 ], x3 b* T! A' i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。3 T- |" y; h0 o/ `
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: ~; V' Q( R+ P& v, ]6 r' y: T+ p* a1、2号天线隔离度仿真与实测对比 % O: R! Q7 {0 D' f/ s
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' w7 Q% \: `- K9 W6 a6 @" z/ z2 B1、4号天线隔离度仿真与实测对比
( @1 T: j4 t0 w1 }" a, j7 ?" F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。 |& r/ h) r5 a
u; a, M3 B. M3 [- W- z; D7 E. L
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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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。
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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。0 u1 w1 d/ ^2 R+ g/ z9 r% i
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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。/ C( m. ]# Y4 ^* W" [0 a7 {
改善前
" K/ S( w( n8 a/ q" ?改善后 8 g b H6 i6 f* K
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。
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7 g/ G( V( q: x2 H o8 ~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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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。. [) K4 S# B# N5 o3 B _
2 y7 P l6 u3 |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。
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发表于 2021-1-26 11:10
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