HFSS在手機MIMO天線中的應用

　　分析電流分布圖是研究MIMO天線單元間互耦的方法之一，圖4為該手機MIMO天線在高低頻的中心頻率處的電流分布圖。根據地板表面電流和激勵天線單元在非 激勵天線單元上誘發的耦合電流，適當地調整地飯細縫的尺寸，則可以改變地板表面電流的分布，減小非激勵天線單元上的耦合電流，從而減小天線單元間由于表面 電流引起的互耦。為了證明天線單元的垂直放置有利于減小天線近場引起的互耦，圖5給出了兩個帶傳統地板的MIMO天線的S參數比較圖，其中一個MIMO天 線的兩個天線單元垂直放置，另外一個MIMO天線的兩天線單元平行放置。觀察圖5可以知道，在天線的低頻工作帶寬內，天線單元的垂直放置使得隔離度提高了 2.2dB。由此可以知道，借助HFSS在仿真階段找到合適的去耦方法，從而避免盲目加工測試帶來的資源和時間浪費。

　　在 設計天線的時候應當考慮到天線的性能是否穩定，位于天線附件的電氣元件對天線性能有怎樣的影響，而且這些影響在仿真設計階段就應該弄清楚，然后在測試過程 中加以驗證。利用HFSS軟件，圖6給出了在MIMO天線附近放置一個金屬盒的模型已經該金屬盒對MIMO天線S參數的影響。從該圖可以看到該MIMO天 線對放置在其附近的電氣元件有比較強的魯棒特性，即天線的性能穩定。

　　圖 7為MIMO天線的測試與仿真二維輻射方向比較圖，從圖中可以看到，實測結果與HFSS的仿真結果非常吻合。故可以證明HFSS的仿真結果十分準確。同時 還可以觀察到天線在H面具有較好的全向輻射性能，天線單元1的增益的最小值出現在+Y軸的±45o內，這是因為天線單元2位于天線單元1的+Y軸方向。天 線單元1和2沿著XOY面對稱，故天線單元2的輻射方向圖與天線單元1的輻射方向圖也就沿著XOY面對稱，即是天線單元2的增益的最小值出現在-Y軸 的±45o內，因為天線單元1位于天線單元2的-Y軸方向。這種特性，有利于進一步減小天線單元間的互耦。

　　4、結論

　　本文通過對手機MIMO天線的設計發現，HFSS12.0軟件能很好地為MIMO天線工程設計提供幫助,使得MIMO天線設計簡單、快捷、低成本，還可以幫 助天線設計人員了解、分析天線單元間的互耦，以便尋找合適的去耦方法。HFSS12.0軟件三維建模及數據轉換讀取功能強大，仿真結果與天線的實測結果基本一致，從而大大提高了工作效率和設計的成功率。