710 MHz LTE天线去耦合研究与设计

"本文主要探讨了710 MHz LTE天线的去耦合分析，采用S参数分析方法研究天线间的耦合，并设计了利用集总参数元件的耦合器和匹配网络以减少耦合。通过HFSS和ADS的联合仿真，证明了S12和S21参数的显著改善，旨在提升LTE系统的性能和数据传输速率。" 在无线通信领域，特别是LTE（长期演进）系统中，多天线MIMO技术被广泛应用于提高数据速率和系统容量。然而，多个天线之间的耦合问题会降低通信效率和天线性能。在移动设备上，由于空间限制，天线通常设计为印制板天线，这使得天线间的耦合成为了一个关键问题。耦合可以分为远场耦合、近场耦合以及通过介质的耦合等几种类型。 为了解决这个问题，一种常见的方法是使用去耦合和匹配网络（DMN）。文献中提到的S参数分析法是一种理论基础，通过计算和设计，可以有效地减少天线间的耦合。在710 MHz频率下，这个频段是LTE的重要频段，但由于波长较长，设计小型化的天线更具挑战性。文献中提出了一个曲线形双天线设计，虽然紧凑，但天线间的耦合问题也随之增加。 本文采用了上述文献中的S参数分析方法，对710 MHz的双天线系统进行了研究。设计中，两个曲线单极子天线印制在FR4介质板上，天线走线宽度和间距均为1mm，天线之间的距离为6mm。通过计算和优化，设计了一种集总参数元件构成的耦合器和匹配网络，以降低天线之间的耦合效应。通过HFSS（High Frequency Structure Simulator）和ADS（Advanced Design System）这两个强大的电磁仿真软件进行联合仿真，结果显示S12（从天线1到天线2的传输系数）和S21（从天线2到天线1的传输系数）有显著的改善，这意味着天线之间的耦合程度大大降低，从而提高了通信质量和系统的整体性能。 这篇论文深入研究了710 MHz LTE天线的耦合问题，并提出了一种基于S参数分析的解决方案，该方案通过设计耦合器和匹配网络成功地减少了天线间的相互影响，对于移动通信设备的小型化和高性能化具有重要的实践意义。