高效能LTE小基站天线设计策略

简介：
本研究专注于开发高效的LTE小基站天线设计方案，旨在优化无线通信性能和覆盖范围，满足日益增长的数据传输需求。 本段落探讨了一种高效的小蜂窝基站天线设计方法，该设计采用了具有方向性的片状辐射器，并配备了垂直和水平极化的馈电端口，适用于LTE频段8的880-960MHz工作频率范围。在Pulse公司的现代设计工具支持下，实现了优化的设计流程。 主要挑战在于如何在一个有限的空间内整合馈电结构。起初选择了孔径耦合结构因其良好的端口间隔离特性而被广泛使用，但考虑到低频工作的需求，对称馈电孔径的物理尺寸过大。因此采用了不对称配置，并通过调整端口1和端口2的馈电孔径长度和宽度实现了频率调谐。 天线的设计仿真与优化过程利用了Microwave Office中的AWR公司Analyst 3D电磁仿真器来考虑馈线的三维效应，初步结果显示端口1匹配良好但端口2需要额外匹配电路。Optenni Lab软件用于设计端口2的匹配电路，并提供了直观界面和元件选择功能以优化天线效率。 经过多次调整后，最终采用了一个三元件匹配电路方案，在实际版图中布局时考虑了接地影响。虽然连接差异看似微小，但测量结果显示通过进一步优化元件选择将效率损失从0.2dB减少到了0.1dB，并且在端口2的性能上有了显著提升。 最后，仿真结果与实验测试数据一致，展示了良好的匹配和隔离特性一致性证明了设计的有效性。尽管存在一些频率偏差问题，但总体而言该设计方案为网络通信领域的天线设计提供了宝贵的经验参考。