智能手機設計小Tips（3）：巧妙解決4G天線設計難題

　　互耦效應 同時工作在相同頻率的相鄰天線間會產生互耦效應，這可以通過隔離技術加以減輕。最常用的技術是在物理上將天線彼此分開。隨著間隔距離的增加，互耦效應將隨 之減弱。不過，對于手持設備來說，很難提供足夠的間距來減弱互耦效應。在這種情況下，系統設計人員需要采用其它不同的天線解決方案來達到規(guī)范要求的性能指 標。

　　還有一種可行的解決方案，使用SkyCross公司提供的隔離模式天線技術（iMAT），從相同的天線結構產生兩種不同的模式。 iMAT天線結構放置在手機的一端；兩個饋點分別運行不同的輻射模式。這兩個饋點是相互隔離的，不會發(fā)生互耦導致的損耗，因此每種模式的效率都很高。另 外，輻射圖案是不同的，因此會產生一個較低的相關系數。圖4描述了iMAT天線的實現原理，從圖中可以看到，在相同天線結構上的兩個饋點之間的隔離。

　　圖4:iMAT天線實現原理

將狀態(tài)調諧和模式隔離兩種方法結合運用#e#
　　使用模型

　　為了緩解各種使用模型的影響，有必要將狀態(tài)調諧和模式隔離兩種方法結合運用。模式 隔離允許具有多個饋點的單天線結構執(zhí)行多個MIMO天線的功能；而狀態(tài)調諧則允許這種結構非常小，但仍然能夠非常高效地在寬頻率范圍內工作。圖5顯示了以 6個調諧狀態(tài)覆蓋多個頻段的可變狀態(tài)iMAT天線結構的平均測量效率。iMAT結構能在平衡或不平衡的增益配置下工作，并且與傳統天線設計技術相比，能以更小的封裝提供更高的性能。

　　圖5：覆蓋所有3G/ 4G應用，且具有兩個MIMO天線端口的狀態(tài)調諧式iMAT結構

　　對于復雜的智能手機和平板電腦設備，要實現高效天線系統，就必須克服巨大挑戰(zhàn)。新興的LTE和其它4G網絡覆蓋了700MHz至2700MHz的不同頻段。這些新的頻率將增加到傳統3G頻段中，以滿足全球移動漫游和兼容性要求。

　　先進的無線網絡通過在用戶設備中使用MIMO來提高數據吞吐量。此外，諸如在線游戲和視頻流等數據密集型應用正在催生更大的顯示器和種類廣泛的使用模 型。這也給系統設計人員帶來更多難題，例如要在設備上找到足夠空間來實現多頻段多天線系統。幸運的是，狀態(tài)調諧和iMAT等先進的天線設計技術可以幫助設 計人員從容應對上述挑戰(zhàn)，靈活實現外觀時尚、功能豐富的移動設備，并提供真正的4G網絡性能。