则等效天线的Ss参数将是对角化的,并且它的等效天线输入端口将是去耦合的。Q的列向量也就是天线的正交辐射模式。下一节将使用以上理论分析第1部分设计的天线的参数,并将其输入端的耦合去掉。
3 等效耦合器的设计
对于一个双天线系统,应该有两个正交模同时存在,去耦合网络是一个四端口网络,正交辐射矩阵可以写为:
所以去耦合网络的S参数可以表示为:
这是一个180°定向耦合器,也称为rat-race网络,如图5所示。物理上可以通过微带实现,如图6所示。然而对于第1部分提出的710 MHz天线,由于波长太长,这样的耦合器在移动设备上无法实现。为了实现去耦合,可以用贴片电感和电容做出成等效传输线,从而用电感和电容做成一个耦合网络,这就可以显著降低耦合器占用的体积。如图7所示,一个等效1/4波长传输线可以用两个电容和一个电感来等效代替。电容和电感的计算公式为:
由于第二部分设计的天线传输线阻抗是50 Ω,所以1/4传输线的阻抗是70.7 Ω,将710 MHz代入,则可以求得L=15.8 nH,C=3.17 pF。这样,就可以设计出180°的混合耦合器如图8所示。将耦合器的3,4端口通过通孔连接天线,1,2端口接馈电网络,就可构成一个双天线的去耦合系统。
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