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我仿真的双频手机天线, 不同频率天线3D电场图差这么多?

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想问下大家 我仿真的双频手机 频率不同 怎么天线3D电场图怎么差这么多



 

第一个图是1.8GHZ 第二个图是900MHZ

 

想问下大家 我仿真的双频手机 频率不同 怎么天线3D电场图怎么差这么多





 

第一个频率是900 MHZ第二个是1.8GHZ

 

lz你没有给出天线数值增益!最好还是给平面方向图,别给立体的,不好标注
第一个高频的感觉谐振点没找好!

 

感觉是900MHz的干扰
1800时,900的那个辐射单元方向图会裂变

 

LZ,你的问题其实描述的不是很确切,同时提供的信息也不能算充分。在网上提问,你提供的信息量越大,对问题描述得越详尽,越有利于他人掌握你的问题所在,从而解答你的问题。这个也是微仿在《提问的智慧》当中所倡导的技巧。否则,你的提问越“省力”,得到的回复往往会越“简略”,甚至无人问津。
题外话打住,回到你的问题上来。你没有告知你仿真的天线类型,我估计是PIFA或者monopole。你没有告诉你仿真的手机类型,我推测应该是直板机。简而言之,你的模型是一个简单的天线+PCB。我大致判断了一下,你其实想问的是,你仿真的双频手机天线为什么低频点(900MHz)和高频点的辐射场型相差很大?
手机天线当中,因为尺寸的限制,使得PCB的地通常都不大,约为长度80100mm左右,宽度3550mm左右。这个时候PCB的地不能视作理想参考地,而应该作为辐射体。换句话说,地是天线的一部分(实际上,对于低频而言,地对辐射的贡献甚至是超过天线单元本身的)。以900MHz电磁波为例,其四分之一波长约为83mm,而PCB的地大致满足其四分之一波长长度,因此辐射场形接近半波振子,即你附图2中比较规则的麦圈状场型。PCB的宽度有影响吗?当然有,但是手机宽度大约是900MHz的八分之一波长,这个方向的极化分量相对较小,场形也就简单多了,不会使得这个麦圈形状产生太大的畸变。
高频段则不一样,地的长度对其而言已经超过了半个波长,你如果记得对称振子天线在天线长度超过半个波长之后的辐射场型,就会知道,尺寸超过半波长后,主瓣数目在增加。同时地还有宽度,刚好是高频的四分之一波长,又引入了一个维度的影响(对称振子天线中天线宽度是忽略的),使得波瓣数目更多,场型更加复杂不规则。

 

ls说得很好,解释的很到位

 

非常感谢您如此详细的答复,现在我已经明白了,也谢谢您对我提问问题方式的纠正,真的很感谢!

 

LZ,我看到你的PM了,针对你问题,我直接在帖子里进行回复,也希望其他人能够看到和参与讨论。
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前一段时间,我发了个帖子,是问我仿真的手机pifa天线,为什么在900MHZ 和1.8GHZ不同频率时的辐射场型不同,您为我做出回答,很感谢您,不过现在我有些问题还是不太懂 1 我理解pifa天线也属于偶极天线,不过两臂长度不同,为什么单单考虑pcb的地与波长的关系,虽然pcb的地满足四分之一波长,但像这种两臂不同长的天线,最后场型能是规则的麦圈状么?
2 考虑天线宽度的方向,是和长度方向垂直还是怎样?
3您说1.8GHZ 需要引入一个维度,请问什么事维度呢,它和波瓣的增加有什么关系呢
希望您在百忙中能抽空帮忙解答,非常感谢!
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PIFA天线可以由多种天线推导而来。其中有一种演化过程是monopole -> ILA(Inverted L Antenna) -> IFA(Inverted F Antenna) -> PIFA(Planar Inverted F Antenna),参见下图:


至于monopole如何脱胎于dipole,相信你已经了解了。这样你就可以理解为什么dipole天线可以推导出PIFA天线。至于你说的不同臂长的天线,首先你要了解到,手机天线常用的monopole或者PIFA都是非平衡天线,这也是为什么地参与了辐射。因为手机的主板通常受尺寸限制,不能做得很大,当地的尺寸小于一个临界尺寸时,地的作用也由反射体转换为辐射体。在低频(900MHz)上,地对辐射的贡献作用是要超过天线单元本身的。此外,PIFA天线通常都会有一条较长的支路,而该电流通路的长度,也大致满足四分之一波长,所以能够激励出低频谐振,因此PIFA天线的低频辐射场型类似于dipole的麦圈状。但是这不是一个完美的麦圈状,只是它的峰谷起伏不是特别剧烈,不过在PIFA天线的正向和背向上,还是有很明显的差别。
理想的对称振子天线是忽略天线线宽的,只单纯考虑天线的长度。PCB不是一根理想导线,它有长度,还有宽度。对于低频而言,它的长度满足的四分之一波长,而宽度大约只有八分之一波长,所以低频时以垂直极化为主(手机为竖直摆放状态),而水平方向上的极化分量较小。你有机会仔细观察一下手机天线公司在研发时的测试过程,他们在测试天线低频时,通常只测一个垂直极化就行了,水平方向上的分量可以忽略。
对于高频而言,PCB长度由于超过半波长而带来的影响前面已经说了,在此不予赘言。宽度是其四分之一波长。所以这个维度,即这个宽度方向上的影响是不能忽略的,这也是为什么我说PCB的宽度导致其引入了另一个方向上的影响。因此高频在垂直方向和水平方向上都有较大的极化分量。
如果你想进一步深入了解,推荐你去看几篇文献《Ground Plane Effects on Planar Inverted-F Antenna (PIFA) Performance》,《Resonator-based analysis of the combination of mobile handset antenna and chassis》,《Bandwidth, SAR, and Efficiency of Internal Mobile Phone Antennas》。

    申明:网友回复良莠不齐,仅供参考。如需专业帮助,请学习业界专家讲授的天线设计视频培训教程

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