智能手機設計小Tips（3）：巧妙解決4G天線(xiàn)設計難題

　　互耦效應 同時(shí)工作在相同頻率的相鄰天線(xiàn)間會(huì )產(chǎn)生互耦效應，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(xiàn)彼此分開(kāi)。隨著(zhù)間隔距離的增加，互耦效應將隨 之減弱。不過(guò)，對于手持設備來(lái)說(shuō)，很難提供足夠的間距來(lái)減弱互耦效應。在這種情況下，系統設計人員需要采用其它不同的天線(xiàn)解決方案來(lái)達到規范要求的性能指 標。

　　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(xiàn)技術(shù)（iMAT），從相同的天線(xiàn)結構產(chǎn)生兩種不同的模式。 iMAT天線(xiàn)結構放置在手機的一端；兩個(gè)饋點(diǎn)分別運行不同的輻射模式。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。圖4描述了iMAT天線(xiàn)的實(shí)現原理，從圖中可以看到，在相同天線(xiàn)結構上的兩個(gè)饋點(diǎn)之間的隔離。

　　圖4:iMAT天線(xiàn)實(shí)現原理

將狀態(tài)調諧和模式隔離兩種方法結合運用#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)調諧和模式隔離兩種方法結合運用。模式 隔離允許具有多個(gè)饋點(diǎn)的單天線(xiàn)結構執行多個(gè)MIMO天線(xiàn)的功能；而狀態(tài)調諧則允許這種結構非常小，但仍然能夠非常高效地在寬頻率范圍內工作。圖5顯示了以 6個(gè)調諧狀態(tài)覆蓋多個(gè)頻段的可變狀態(tài)iMAT天線(xiàn)結構的平均測量效率。iMAT結構能在平衡或不平衡的增益配置下工作，并且與傳統天線(xiàn)設計技術(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應用，且具有兩個(gè)MIMO天線(xiàn)端口的狀態(tài)調諧式iMAT結構

　　對于復雜的智能手機和平板電腦設備，要實(shí)現高效天線(xiàn)系統，就必須克服巨大挑戰。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3G頻段中，以滿(mǎn)足全球移動(dòng)漫游和兼容性要求。

　　先進(jìn)的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )通過(guò)在用戶(hù)設備中使用MIMO來(lái)提高數據吞吐量。此外，諸如在線(xiàn)游戲和視頻流等數據密集型應用正在催生更大的顯示器和種類(lèi)廣泛的使用模 型。這也給系統設計人員帶來(lái)更多難題，例如要在設備上找到足夠空間來(lái)實(shí)現多頻段多天線(xiàn)系統。幸運的是，狀態(tài)調諧和iMAT等先進(jìn)的天線(xiàn)設計技術(shù)可以幫助設 計人員從容應對上述挑戰，靈活實(shí)現外觀(guān)時(shí)尚、功能豐富的移動(dòng)設備，并提供真正的4G網(wǎng)絡(luò )性能。