移動(dòng)終端天線的設(shè)計(jì)技巧
根據(jù)上述測試結(jié)果進(jìn)行屋外測試,測試時(shí)在兩處際野外(Field)作收、送訊試驗(yàn)。波暗室內(nèi)測試時(shí)被測天線遠(yuǎn)離人體旋轉(zhuǎn)一圈,依此計(jì)算天線的平均收訊功率;相較之下屋外測試時(shí)則攜帶被測天線步行約十分鐘左右回旋路程,接著再以Dipole天線作比較基準(zhǔn),計(jì)算天線的平均收訊功率。根據(jù)表1的計(jì)算結(jié)果顯示,兩種天線在四個(gè)場地的平均收訊功率幾乎完全相同,它與上述波暗室內(nèi)測試結(jié)果一致,依此證明只要巧妙應(yīng)用移動(dòng)終端機(jī)殼的電波放射特性,即使小型天線也可以獲得預(yù)期的效果?!?
暗室內(nèi)等化(dB) Field的等化(dB)
屋1 屋2 屋3 屋4 平均值
天線A -2.5 -2.6 -1.1 -1.1 0.8 -1.0
天線B -2.8 -0.5 -0.9 -1.8 -0.5 -0.9
表1 各天線的等化特性
Diversity天線的設(shè)計(jì)
移動(dòng)通訊系統(tǒng)為了抑制衰減(Fading)造成通訊品質(zhì)惡化,因此通常都采用Diversity天線。上節(jié)介紹的兩種Diversity天線,主要設(shè)計(jì)訴求是收訊用途,所以涉及天線的設(shè)置場所與天線構(gòu)造。
此處采取在連接移動(dòng)通訊系統(tǒng)折疊機(jī)殼上增設(shè)阻抗(Impedance)Z,如此就能夠利用一種天線獲得多樣的放射pattern,這種設(shè)計(jì)最大優(yōu)點(diǎn)是可以大幅縮小天線的設(shè)置場所與天線結(jié)構(gòu)物的尺寸。
圖6是Diversity天線的構(gòu)造,如圖所示它是將天線設(shè)置在折疊機(jī)殼兩接地(Ground)中央,兩接地之間再鋪設(shè)信號(hào)線與并排連接的阻抗,接著改變阻抗 觀察放射pattern。根據(jù)圖7的測試結(jié)果顯示, Z=Z0(開放)與Z=Z1(容量性)時(shí),放射pattern發(fā)生明顯改變, Z=Z0時(shí)放射pattern呈側(cè)向8字形, Z=Z1時(shí)放射pattern與 Z=Z0截然不同,換句話說即使相同天線,隨著Z的變化會(huì)出現(xiàn)不同的放射現(xiàn)象?!?
圖6 Diversity天線的構(gòu)造
圖7 對各Z的放射pattern
為了探討放射pattern的變化原理,因此對機(jī)殼施加電流藉此觀察電流分布特性,根據(jù)圖8的測試結(jié)果顯示, Z=Z0時(shí)上下機(jī)殼都有同相電流流動(dòng),而且與圖7的放射pattern一樣都是呈側(cè)向8字形,由于Z=Z0時(shí)為同相電流,因此電界是以側(cè)向加算;相對的Z=Z1則變成逆相電流,因此電界橫向相互抵銷,放射pattern整體呈蝶翼狀。由此可知只要改變抗Z就能夠控制機(jī)殼上的電流,并使電流產(chǎn)生的放射pattern發(fā)生變化。
圖8 Diversity天線的動(dòng)作原理
結(jié)語
以上介紹利用移動(dòng)終端的機(jī)殼當(dāng)作導(dǎo)體,設(shè)計(jì)小型高性能天線的技巧,同時(shí)探討地表數(shù)位播放用天線與PDC(Personal Digital Cellular)用Diversity天線的設(shè)計(jì)技巧。
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