基于IML工艺的天线设计方法

图5 调试后的最终天线
4 测试和仿真结果
4.1 仿真和测试结果的比较
(1)RL比较
在天线优化设计后,利用DELL490台式电脑(带有一个xFDTD加速卡)进行宽带仿真,耗时58分钟,得到天线的RL。将上述设计的天线经IML工艺生产后测试和仿真的RL对比如图6,从图中可以看到:实测结果和仿真结果基本是一致的,也证明了这种天线设计方案的可行性。

图6 虚线是测试数据,实线是仿真数据
(2)效率的比较
将该模型的的输入馈源,采用点频仿真,并改变相应的频率,经过约32分钟的计算便可得到天线的效率,如表1所示。
表1 效率仿真和测试结果对比
| 频率(MHz) | 仿真结果 | 实测结果 |
| 1850 | 52.6% | 54.9% |
| 1920 | 55.1% | 59.2% |
| 1990 | 48.7% | 51.3% |
| 824 | 43.2% | 45.7% |
| 859 | 48.6% | 49.8% |
| 894 | 44.1% | 46.4% |
(3)SAR比较
SAR(Specific Absorption Rate),手机行业中主要关注的是天线对人类头部的影响,SAR值的大小和手机的辐射功率密切相关。在天线设计中,要尽量减少SAR值,使之通过相应的规范。在软件仿真中,将SAM(头部)模型导入原来模型中,并调节手机和SAM到合适位置,采用点频馈源仿真。注意:在仿真不同频率SAR时,要改变不同频率下组织液的相对介电常数和导电率,一次计算大约47分钟后得到如表2的仿真结果。
表2 SAR仿真和测试结果对比
| 信道 | 仿真结果 | 实际测试结果 |
| Ch512 | 0.956mw/g | 1.08mw/g |
| Ch661 | 1.062mw/g | 1.16mw/g |
| Ch810 | 0.904mw/g | 1.03mw/g |
| Ch128 | 1.051mw/g | 1.04mw/g |
| Ch190 | 1.127mw/g | 1.21mw/g |
| Ch251 | 1.024mw/g | 1.18mw/g |
从实验室的测试数据看,仿真和测试有很好的一致性。
(4)HAC比较
HAC(Hearing Aid Compatibility)。在进入美国的手机中,有一部分手机需要测试HAC并要通过相应的标准。表3 HAC仿真和测试结果对比
|
| Measure | Simulation | ||
| E-Field (V/m) | H-Field (A/m) | E-Field (V/m) | H-Field (A/m) | |
| Ch512 | 162/M2 | 0.351/M2 | 154.360/M2 | 0.3434/M2 |
| Ch661 | 168.2/M2 | 0.401/M2 | 159.691/M2 | 0.3962/M2 |
| Ch810 | 165.3/M2 | 0.337/M3 | 156.159/M2 | 0.3385/M3 |
| Ch128 | 329.7/M1 | 0.31 /M3 | 316.62/M1 | 0.3265/M3 |
| Ch190 | 340.2/M1 | 0.329/M3 | 343.624/M1 | 0.3315/M3 |
| Ch251 | 338.8/M1 | 0.345/M2 | 340.414/M1 | 0.3518/M2 |
4.2 传统天线设计和仿真技术的比较
从表4可以看出采用软件仿真可以减少设计成本,缩短产品开发周期,并且可以很好地解决IML技术中的问题。
表4 传统天线设计和仿真技术的比较
- Mimix采用三维平面电磁场求解器AXIEM对整个MMIC进行仿真(03-05)
- AWR软件ACE技术助力Multitest显著减少PCB仿真时间(05-28)
- TriQuint使用AWR公司VSS软件提高功放的设计速度和精度(05-30)
- AXIEM电磁仿真软件助力东芝改善天线性能 缩短设计流程(03-24)
- 基于Simulink的直接序列扩展频谱通信系统仿真研究(05-30)
- 各大仿真软件介绍(包括算法,原理)(08-08)
