仿真软件-用HFSS仿真和分析微带天线的场

MIMO 技术已成为当今无线通信中的重要解决方案。对于移动终端中的多天线系统，倒 F 天线 （IFA） 是一个有竞争力的选择，因为它剖面低、尺寸小、设计简单且有许多的多频段设计方法。然而，由于移动终端中的空间有限，以及不同通信系统需要多根天线共存，天线之间的严重互耦合和高空间相关性将削弱天线系统对信道容量和分集增益的优势。此外，由于耦合天线充当耗散能量的负载，强耦合还会降低天线系统的总效率。因此，IFA-MIMO的解耦合技术意义重大。目录 IFA 及其与 E-Field 的耦合分析 常用的IFA-MIMO解耦合技术 参考文献 *As shown below👇IFA 及其与 E-Field 的耦合常见的IFA 由一个平行于接地的单极子和一个短路引脚组成。下图为一个双短路引脚的IFA的仿真的表面电流分布。可以看到 IFA 可以近似地视为总有效电流密度J 沿着z 轴，该轴垂直于地板。某个n阶模式和电流源之间的耦合通常可以表示为从中可以看出，当电场En为0或者En与J正交的时候，电流源可以与其附近的某个电场模式解耦。分布在接地上的电场也垂直于地边缘，因此IFA的总电流密度J不会与接地的电场正交。这意味着IFA必须放置在接地平面边的E场的零点中才有机会达成解耦条件。常用的IFA-MIMO解耦合技术IFA-MIMO的解耦合技术与其他MIMO的解耦合技术共同常用的有，1、缺陷接地结构 （DGS）， 2、简单的接地面修改，3、互补曲折线槽，4、并联耦合线谐振器 ，5、极化转换隔离器，6、合并电磁带隙 （EBG） 结构7、引入电容电感元件，等等其中大致可以分为三类：1、引入额外的解耦合结构，2、自解耦，3、其他。然而，由于终端种的MIMO系统空间限制，IFA-MIMO常用自解耦技术。有自解耦能力的天线元件更具吸引力，需求也更高。常用的方法如下：1、自固化解耦技术，在天线元件上增加电容负载，以减少两个天线之间的相互耦合。2、基于模式分集的方法对不同类型的单极天线进行去耦。3、研究接地平面的高阶模式，对两个天线进行去耦。4、基于弱场的自解耦，通过调整馈电结构的几何参数，由馈电结构和贴片激发的两个磁场将相互抵消，并在接地平面上形成弱场区域。然后，在弱场区域布置相邻天线单元时，可以实现天线单元之间的弱电磁干扰。参考文献 [1] D. Zhang, Y. Chen, and S. Yang, “A Self-Decoupling Method for Antenna Arrays Using High-Order Characteristic Modes,” IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 70, no. 4, pp. 2760–2769, Apr. 2022, doi: 10.1109/TAP.2021.3125388.[2] H. Lin, Q. Chen, Y. Ji, X. Yang, J. Wang, and L. Ge, “Weak-Field-Based Self-Decoupling Patch Antennas,” IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 68, no. 6, pp. 4208–4217, Jun. 2020, doi: 10.1109/TAP.2020.2970109.[3] X. Zhao, S. P. Yeo, and L. C. Ong, “Decoupling of Inverted-F Antennas With High-Order Modes of Ground Plane for 5G Mobile MIMO Platform,” IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 66, no. 9, pp. 4485–4495, Sep. 2018, doi: 10.1109/TAP.2018.2851381. 来源：微波工程仿真