智能手機(jī)設(shè)計(jì)小Tips（3）：巧妙解決4G天線設(shè)計(jì)難題

　　互耦效應(yīng) 同時(shí)工作在相同頻率的相鄰天線間會(huì)產(chǎn)生互耦效應(yīng)，這可以通過(guò)隔離技術(shù)加以減輕。最常用的技術(shù)是在物理上將天線彼此分開(kāi)。隨著間隔距離的增加，互耦效應(yīng)將隨 之減弱。不過(guò)，對(duì)于手持設(shè)備來(lái)說(shuō)，很難提供足夠的間距來(lái)減弱互耦效應(yīng)。在這種情況下，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員需要采用其它不同的天線解決方案來(lái)達(dá)到規(guī)范要求的性能指 標(biāo)。

　　還有一種可行的解決方案，使用SkyCross公司提供的隔離模式天線技術(shù)（iMAT），從相同的天線結(jié)構(gòu)產(chǎn)生兩種不同的模式。 iMAT天線結(jié)構(gòu)放置在手機(jī)的一端；兩個(gè)饋點(diǎn)分別運(yùn)行不同的輻射模式。這兩個(gè)饋點(diǎn)是相互隔離的，不會(huì)發(fā)生互耦導(dǎo)致的損耗，因此每種模式的效率都很高。另 外，輻射圖案是不同的，因此會(huì)產(chǎn)生一個(gè)較低的相關(guān)系數(shù)。圖4描述了iMAT天線的實(shí)現(xiàn)原理，從圖中可以看到，在相同天線結(jié)構(gòu)上的兩個(gè)饋點(diǎn)之間的隔離。

　　圖4:iMAT天線實(shí)現(xiàn)原理

將狀態(tài)調(diào)諧和模式隔離兩種方法結(jié)合運(yùn)用#e#
　　使用模型

　　為了緩解各種使用模型的影響，有必要將狀態(tài)調(diào)諧和模式隔離兩種方法結(jié)合運(yùn)用。模式 隔離允許具有多個(gè)饋點(diǎn)的單天線結(jié)構(gòu)執(zhí)行多個(gè)MIMO天線的功能；而狀態(tài)調(diào)諧則允許這種結(jié)構(gòu)非常小，但仍然能夠非常高效地在寬頻率范圍內(nèi)工作。圖5顯示了以 6個(gè)調(diào)諧狀態(tài)覆蓋多個(gè)頻段的可變狀態(tài)iMAT天線結(jié)構(gòu)的平均測(cè)量效率。iMAT結(jié)構(gòu)能在平衡或不平衡的增益配置下工作，并且與傳統(tǒng)天線設(shè)計(jì)技術(shù)相比，能以更小的封裝提供更高的性能。

　　圖5：覆蓋所有3G/ 4G應(yīng)用，且具有兩個(gè)MIMO天線端口的狀態(tài)調(diào)諧式iMAT結(jié)構(gòu)

　　對(duì)于復(fù)雜的智能手機(jī)和平板電腦設(shè)備，要實(shí)現(xiàn)高效天線系統(tǒng)，就必須克服巨大挑戰(zhàn)。新興的LTE和其它4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋了700MHz至2700MHz的不同頻段。這些新的頻率將增加到傳統(tǒng)3G頻段中，以滿足全球移動(dòng)漫游和兼容性要求。

　　先進(jìn)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通過(guò)在用戶設(shè)備中使用MIMO來(lái)提高數(shù)據(jù)吞吐量。此外，諸如在線游戲和視頻流等數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用正在催生更大的顯示器和種類廣泛的使用模 型。這也給系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員帶來(lái)更多難題，例如要在設(shè)備上找到足夠空間來(lái)實(shí)現(xiàn)多頻段多天線系統(tǒng)。幸運(yùn)的是，狀態(tài)調(diào)諧和iMAT等先進(jìn)的天線設(shè)計(jì)技術(shù)可以幫助設(shè) 計(jì)人員從容應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn)，靈活實(shí)現(xiàn)外觀時(shí)尚、功能豐富的移動(dòng)設(shè)備，并提供真正的4G網(wǎng)絡(luò)性能。