这期我们继续学习一下mimo系统设计与调试。由一个三角型偶极子天线建模开始,到两个天线位置关系的对比和调试,再到四天线mimo整体调试。
继续之前的案例,下面我们看双天线不同位置和四天线系统。
3. 双天线---平行型
文件另存,将历史树中旋转天线90度改成180,关闭历史树。
仿真查看s参数和z参数,可见s11匹配没有正交时候好,但s21耦合有所改善,因为端口距离相对变远了。那么这时我们能猜到ecc变好还是变坏吗?
答案是变得更好了。
那么之前的正交就不好么?不是的,mimo肯定喜欢正交,下面我们调一调正交的参数,看看能不能比这个平行的好。
我们把之前正交的模型l1改成19.5:
仿真后,可见我们可以将s11匹配的更好,z11更接近50欧姆。那么此时ecc会比平行的好吗?
是的:
那么基于这个正交设计,我们看看四天线的情况。
4.四天线
文件另存,然后修改历史树中的旋转,90度重复三次:
仿真得到s参数和z参数:
可见s11又偏移了,耦合s12都在-9db左右,这对于双天线正交的情况是改善。
此时ecc=0.0066,相比一开始的ecc=0.0125好,但是没有我们得到的最高纪录6.2e-5好(调过的双天线正交)。
那怎么办?继续调呗!我们把l1改成19.9:
这样s11就调回来了:
此时ecc更好了:
其实这里的ecc一直看的都是s12。还有s13和s14:
最后,我们看看如何通过远场计算端口1和2之间的ecc:
可见远场计算的ecc与s参数计算的ecc非常接近。(双天线平行)
小结:
1. 互偶阻抗太大会导致频偏,耦合取决于距离和结构。
2. mimo中的结构,间距等参数都需要调试,才能获得低ecc。
3. 双天线正交是mimo的基础,但本文案例显示,平行也可能更好,取决于距离、设计以及各方面调试。文中很多参数都没有研究其影响,比如gap、 r。
4. 双天线设计好再设计四天线就比较容易了。
5. 远场和s参数都可用来计算ecc,有文献讨论哪个好哪个坏,欢迎讨论。
(内容、图片来源:cst仿真专家之路公众号,侵删)
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