MIMO天線系統(tǒng)的CST仿真設(shè)計(jì)實(shí)例(下)
這期我們繼續(xù)學(xué)習(xí)一下MIMO系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試。由一個(gè)三角型偶極子天線建模開(kāi)始,到兩個(gè)天線位置關(guān)系的對(duì)比和調(diào)試,再到四天線MIMO整體調(diào)試。
繼續(xù)之前的案例,下面我們看雙天線不同位置和四天線系統(tǒng)。
3. 雙天線---平行型
文件另存,將歷史樹(shù)中旋轉(zhuǎn)天線90度改成180,關(guān)閉歷史樹(shù)。
仿真查看S參數(shù)和Z參數(shù),可見(jiàn)S11匹配沒(méi)有正交時(shí)候好,但S21耦合有所改善,因?yàn)槎丝诰嚯x相對(duì)變遠(yuǎn)了。那么這時(shí)我們能猜到ECC變好還是變壞嗎?
答案是變得更好了。
那么之前的正交就不好么?不是的,MIMO肯定喜歡正交,下面我們調(diào)一調(diào)正交的參數(shù),看看能不能比這個(gè)平行的好。
我們把之前正交的模型L1改成19.5:
仿真后,可見(jiàn)我們可以將S11匹配的更好,Z11更接近50歐姆。那么此時(shí)ECC會(huì)比平行的好嗎?
是的:
那么基于這個(gè)正交設(shè)計(jì),我們看看四天線的情況。
4.四天線
文件另存,然后修改歷史樹(shù)中的旋轉(zhuǎn),90度重復(fù)三次:
仿真得到S參數(shù)和Z參數(shù):
可見(jiàn)S11又偏移了,耦合S12都在-9dB左右,這對(duì)于雙天線正交的情況是改善。
此時(shí)ECC=0.0066,相比一開(kāi)始的ECC=0.0125好,但是沒(méi)有我們得到的最高紀(jì)錄6.2e-5好(調(diào)過(guò)的雙天線正交)。
那怎么辦?繼續(xù)調(diào)唄!我們把L1改成19.9:
這樣S11就調(diào)回來(lái)了:
此時(shí)ECC更好了:
其實(shí)這里的ECC一直看的都是S12。還有S13和S14:
最后,我們看看如何通過(guò)遠(yuǎn)場(chǎng)計(jì)算端口1和2之間的ECC:
可見(jiàn)遠(yuǎn)場(chǎng)計(jì)算的ECC與S參數(shù)計(jì)算的ECC非常接近。(雙天線平行)
小結(jié):
1. 互偶阻抗太大會(huì)導(dǎo)致頻偏,耦合取決于距離和結(jié)構(gòu)。
2. MIMO中的結(jié)構(gòu),間距等參數(shù)都需要調(diào)試,才能獲得低ECC。
3. 雙天線正交是MIMO的基礎(chǔ),但本文案例顯示,平行也可能更好,取決于距離、設(shè)計(jì)以及各方面調(diào)試。文中很多參數(shù)都沒(méi)有研究其影響,比如Gap、 R。
4. 雙天線設(shè)計(jì)好再設(shè)計(jì)四天線就比較容易了。
5. 遠(yuǎn)場(chǎng)和S參數(shù)都可用來(lái)計(jì)算ECC,有文獻(xiàn)討論哪個(gè)好哪個(gè)壞,歡迎討論。