FICA天线仿真:
非常好啊，另一位版主的翻译还是做的非常不错的，这个pifa天线是手机设计中的常用天线，做这个的应该人不少
首先纠正一下，不是FIKA，是FICA天线，FICA是“folded inverted conformal antenna的”的缩写。
另外，建议你把return loss的图连起来，让所有的谐振都在一张图里，而且谐振要完整，让大家看清楚谐振的带宽。
还有，你的模型尺寸参数如何设定的？辐射场型都是取的哪些频点的？三个谐振的谐振频率各自是什么？
有人提出FICA天线的缝模激励的谐振，其极化方向是水平极化，而不是垂直极化，这样就完全不具备实用性，他本人表示还做了仿真，不知道是不是真的这样？
本帖最后由 ybandzyy 于 2009-10-29 21:54 编辑
有几个疑问需要大家一起讨论下：
1.用HFSS仿真手机天线和笔记本天线时，总会出现频率偏高的问题，仿真结果往往比实测高，尤其是低频。
开始认为是lump馈电的问题，因为以前做微带类天线及天线阵用的waveport馈电，仿真结果和实测结果很接近，但用lump馈电一直出现频偏的问题；
另外认为是环境问题，手机和笔记本环境复杂，所以仿真很难仿真模拟实际环境。但就是按仿真环境在光板上加天线还是会出现频偏。
2.FICA天线的工作三个工作模式，有没有更加清楚的解释？或者有没有一些有用的等效模型去解释？
牛人啊，学习学习
本帖最后由 ybandzyy 于 2009-10-29 21:00 编辑
不好意思，一时疏忽写错了~应该是FICA天线~
return loss 图不合在一起的原因是HFSS仿真只能仿真窄带，如果频段设置的太宽仿真会不准确，所以我进行了分段扫频；
至于magicsissy说的谐振带宽要仿真完整的问题，其实自己本意是要824MHz到960MHz的频段，所以设置了这样的扫描频段。由于频偏所以没看到完整的谐振带宽。
另外个人不认可缝隙激励模式产生水平极化场的说法。
作者在论文中谈到了FICA天线的三个谐振模---“共模”、“差模”、“缝模”，也表示这些谐振模是对整个天线体积的复合再利用。这种观念是很新颖，但是我也觉得不是很好理解。一般的PIFA天线正如其文中论述，是各自分用天线体积。但是正因为如此，天线工程师在调试PIFA天线时就可以有针对地调试相应的频段。这也就是为什么业内工程师都喜欢采用“长包短”的“G”型走线形式，因为特别方便调试。
既然FICA天线的发明者认为其谐振模是遍及整个天线体积，说明对于FICA天线的调试是牵一发而动全身，在调整某一谐振时，可能会对其他频段的谐振造成影响，在没有完全理解这种天线的原理之前，调试这种天线对于天线工程师来说是非常严峻的挑战。据我所知，除了MOTO自己以外，业内采用这种天线的情况相对来说还是很少的。
我终于看到真正所谓的技术交流贴是什么样的啦，这才是微网真正需要的灵魂，希望大家都能积极的参与讨论，说出自己的想法，不要顾及什么，技术是无国界，无尊严的，我们要开放思维，通过这样的交流增进自己的见识，学习更深刻的技术。。。我为此贴的氛围深表敬佩
有几个疑问需要大家一起讨论下：
1.用HFSS仿真手机天线和笔记本天线时，总会出现频率偏高的问题，仿真结果往往比实测高，尤其是低频。
开始认为是lump馈电的问题，因为以前做微带类天线及天线阵用的waveport馈 ...
ybandzyy 发表于 2009-10-29 20:49
1.你的意思是，你仿真的结果，其频率相比实测结果总是要偏向高频是吗？那你检查一下你的基板材质，是不是你实际的板材比你仿真中板材的介电常数要高？
2.关于FICA天线，我后来又找到了一篇作者撰写的论文，记得里面有等效电路说明，明天我找找看，然后发到论坛上来。
看这个帖子，看大家的交流，学到不少知识，非常感谢两位版主，也非常欣赏这样的技术交流
:50bb
我看到我心目中的真正技术交流的模式了
magicsissy ，我做仿真的时候，基板材质设置是正确的，选用的是普通的FR-4，介电常数4.4.
实际加工的话也应该没问题吧，FR-4的板材应该很便宜也很多才是~~
只是一直存在频偏问题，不知道magicsissy 有没有遇到这个情况~
本帖最后由 magicsissy 于 2009-10-30 08:45 编辑
magicsissy ，我做仿真的时候，基板材质设置是正确的，选用的是普通的FR-4，介电常数4.4.
实际加工的话也应该没问题吧，FR-4的板材应该很便宜也很多才是~~
只是一直存在频偏问题，不知道magicsissy 有没有遇到这个 ...
ybandzyy 发表于 2009-10-29 22:10
你板材选FR4很正常，但是你能确定你实际的板材完全符合你仿真的条件吗？你能保证实际板材的介电常数也是4.4吗？再者仿真结果与实测结果有偏差很常见，但是你说总是往一个方向频偏，这个说法恐怕不能成立。在我看过的资料和论文里，有时是实测结果更偏向高频，有时则是仿真结果。
还有，你把馈电方式换一下。不用集总馈电，改用同轴馈电试试，看看两个结果有没有什么不同。
另外，HFSS虽然传言是仿真窄带较准，但是你没有必要把扫描的频宽设的那么窄。一般手机天线论文里，都是把所有谐振放在一张图里。手机天线的带宽通常不会很宽，不像UWB天线那样动辄横跨几个GHz。所以我觉得你完全可以只用一张return loss的图。
精典！！！！！！！！！！！
本帖最后由 ybandzyy 于 2009-10-31 21:55 编辑
和几个IEEE 手机天线 论文作者聊过，他们也建议一般设置为分段扫描，这样仿真的比较准，至于你说的论文中很多是完整的Return loss图，一般是他们分段扫描后再把数据处理在一起。个人还是喜欢分段扫描，比较有保证，不然手机频段全段扫描的话可能有点频点会出现瑕疵。
至于magicsissy说的介质的问题，我想自己仿真和加工对介质设置和选用是没问题的，因为不只尝试用FR-4的板子，也用过其他介电常数的板子，还是会出现频偏问题。不知道有没有人亲自去仿真过一些光板手机天线的例子，很多问题亲自仿真后才会发现。
至于magicsissy提到的“有人提出FICA天线的缝模激励的谐振，其极化方向是水平极化，而不是垂直极化，这样就完全不具备实用性，他本人表示还做了仿真，不知道是不是真的这样？”
个人认为手机天线设计对极化方式没有要求，在实际应用过程中也不会影响电磁波的发射和接受。基站天线的极化方式多为垂直极化，但电磁波在传输过程中会发生的反射，折射，散射，绕射都会影响电磁波的极化方式，达到手机处的电磁波为包含多种极化的多径信号，因此无论手机处在哪种极化状态，都会接受到来自基站的信号！
至于magicsissy提到的“有人提出FICA天线的缝模激励的谐振，其极化方向是水平极化，而不是垂直极化，这样就完全不具备实用性，他本人表示还做了仿真，不知道是不是真的这样？”
个人认为手机天线设计对极化方式没 ...
ybandzyy 发表于 2009-10-31 21:51
我同意你对手机天线极化状态的说法，因为我们平常使用手机的时候并不是真的就完全垂直握着手机，而且也不可能对手机用户规定使用状态。对于仿真软件，我了解不深，但是那位人士坚定地表示缝模激励的谐振，极化方向为水平状态。我想问一下LZ，是否仿真的结果真是如此？
本帖最后由 ybandzyy 于 2009-10-31 23:27 编辑
我觉得那位人士有点钻牛角尖了。手机的指标中从来不会有对极化方式的要求。
说缝隙激励的谐振产生水平极化还是垂直极化场本来还要看你手机的放置方向，如果是竖直放置，那么是水平极化，如果是水平放置，就是垂直极化，
极化方式说到低就是看电场的方向，电场方向和地面垂直就是垂直极化，和地面平行就是水平极化，现在的内置手机天线本来就很难说清楚其极化方式，也没有必要弄清楚极化方式。原因就是不管你什么极化方式，对手机而言，电磁波的接收和发射都没影响。
此贴讨论中，兄弟学到不少东西
我觉得那位人士有点钻牛角尖了。手机的指标中从来不会有对极化方式的要求。
说缝隙激励的谐振产生水平极化还是垂直极化场本来还要看你手机的放置方向，如果是竖直放置，那么是水平极化，如果是水平放置，就是垂直极 ...
ybandzyy 发表于 2009-10-31 23:01
如果手机呈垂直放置的状态，那么缝模激励的谐振的确是水平极化了，而且你的仿真结果也证实如此？换句话说，虽然他的结论有些问题，但是他的结果并没有做错是吗？能不能给个辐射场型图示一下？
magicsissy 可以尝试稍微学习下相关的软件，cst比较容易上手
最早提出缝模畸形的是52rd的“asjade”，是业内的资深工程师，他的原话如下：
这里上传一篇文献，是moto内部天线研发人搞的一种天线，他们称之为FICA天线。上面把辐射和谐振机理讲得算是到位。他们在一款moto的手机上同时做了一个普通的PIFA和一个FICA，经过对比认定在三频情形下，FICA比PIFA的效率高。PCS这个一般三频PIFA劣势波段，FICA的优势尤其明显。
看着似乎是不错。但是文章里就是没有提到Pattern。
我在HFSS里建了一个最简单的模型，一算即看到破绽。高频靠缝隙激发的模式pattern是畸形的。实测的结果也支持我的仿真结论。我在论坛里也提到过。一般全向天线的pattern是垂直于板子平行于地面的轮胎，但是上述畸形的模式的pattern，轮胎直立竖了起来，垂直于地面了。这样的手机两个侧面全是pattern的零点，只有bottom和top两个方向可以用啊！上下方向倒都是不错，可基站又不在头顶和地下。
我这里同时上传HFSS的工程文件，有兴趣的人可以自己去算算。
S11图上显示有三个谐振点，三个谐振模式，分别在1G、1.88G和2G附近。这个跟预想的一样。你去看1G和2G谐振点的pattern，非常正常。但是1.88G的就完全不对了。可以尝试改变一下天线走向，但只要这种激励机制在，这个模式的pattern畸形是无法消除的。
如果光考虑天线效率，应该是没有问题的。但是，手机天线覆盖平面里pattern有这样的重大缺陷，看来这个天线在这个模式是没法使用的。
所以，看文献真的还是不能尽信啊！
相关链接：http://www.52rd.com/Blog/Detail_RD.Blog_asjade_1466.html
这个帖子里含金量非常高啊，学到很多东西，推荐大家也来参与下
magicsissy 可以尝试稍微学习下相关的软件，cst比较容易上手
00d44 发表于 2009-10-31 23:14
谢谢呆呆的提醒，虽然在我目前实际的工作中，仿真软件还派不上很大用场，但其实我早就想过学习掌握一下仿真软件，特别是HFSS。因为固然可以调试出天线，但是我更想了解，怎样的调整才是恰当的，譬如对于一个天线，什么地方的调整影响什么频段，到底有怎样的影响，为什么会产生这种现象。正所谓知其然，还要知其所以然。
不过限于工作繁忙，学习时间一直捉襟见肘，很是有心无力啊。
仿真过，实际也测试过效率，中间的差模的效率比其他的低很多
此贴将对手机行业的相关内容多少有一定的借鉴了解作用，推荐大家看看
:21bb弱弱地问下：集总馈电的本质是什
喜欢这样的讨论，不过我这个还不懂，得向各位多学习！
多参与，我们都是从无知道知知
怕说错就永远无法融入这样的氛围之中
恩，这个目前我还不是很懂，只是在学习阶段，看大家的讨论，获益匪浅啊。
要朝这个方向努力才是。
技术原创帖，支持
喜欢这种听不懂的感觉！
看来微网影响力不小啊，广告很猖狂啊
MOTO的那几篇关于FICA的论文，我也看了下，感觉针对于PIFA的设计，FICA可以更有效的占用PCB的面积，但是，对于整个天线的体积，我觉得跟PIFA相比没有非常大的优越性。但是一个设计好的FICA会比PIFA拥有更宽的频带，其中的差模，共模，和缝模的分析也比较晦涩，给人的感觉是，在设计出这样的一种天线的时候，去寻找的一种理论来匹配它。不知道大家看过差模，共模针对PIFA的分析没？下次发给大家共享一下，是英国的一个工程师发的Paper。
感觉是这样的，其实我自己认为fr4介质本身存在一定的不稳定相，还有国内很多使用介电常数为2.65的介质，不知道介电常数为2.65还是2.55，又一次我使用的是介电常数为2.65，但是在江苏一家公司做板，结果有一定差异，我就问怎么不太好的原因，那家公司说采用的是2.55的介电常数的板材，没有2.65的板材，其实必须弄清楚你的设计仿真和你的实际做的板材，是很重要的
仿真模型的参数设置（激励端口、截断位置）对仿真影响很大，不知仿真的时候考虑过这些影响没有
哎，来微网时间不短了，这种好贴居然刚刚才发现……
精彩的讨论,多谢!!!
这个帖子很好很强大~~~
感谢楼主无私的分享，我想问问你仿真的天线高度是多少？我做了一个7mm的，以GSM/DCS/PCS为例，发现DCS的RL比较浅（差模？）,而且调试比较难，缝宽和臂长都对其影响较大。
非常好的文档
FICA_antenna.rar (14.83 KB) 
