對于標準鞭形設計等外部天線,在設計周期的早期只有極少甚至不進行任何性能建模。但對于芯片、PC 板印制線天線,甚至對于非常靠近低噪聲放大器或功率放大器的貼片天線而言,天線仿真及其實現都至關重要。不可能僅通過構建、測試、修改、重復和迭代就能找到合適的配置。不僅必須對天線進行建模,還必須對整個周邊環境(PC 板、元器件、外殼甚至用戶的手或頭部位置)進行建模和分析。
所幸的是,已經有很多先進的電磁場解算器應用程序包能夠解決仿真問題。為其提供支持的是功能強大的 PC 或基于云的計算平臺,它們能夠運行這些場解算器執行分析所需的海量計算。這些場解算器還能通過最小值/最大值試驗或跨多個變量的蒙特卡羅運行,來分析設計容差的影響。它們可以顯示在 GHz 頻率下即便幾分之一毫米的變化也能產生重大影響,實施“假設”分析以研究可能的設計變更產生的影響,以及突顯設計的不足或意外的特征。
總結
盡管天線的功能很簡單,但它是將電路中的電功率轉換為電磁場以及執行反向轉換的復雜電磁傳感器。傳統的單元件天線(例如偶極和鞭形天線)現已增強為使用多層陶瓷、扁平貼片結構甚至產品自身的 PC 板的一個或多個天線。
將這些天線結合到緊湊型(通常為便攜式)產品,需要仔細分析整個系統和封裝,驗證天線的理想化性能未受到過大的影響,并且能夠達成設計目標。利用場解算器軟件可以做到這一點,這類軟件能夠為實際安裝中的電磁場和天線性能的詳細建模及相關計算提供有力的支持。