cst软件三角偶极子天线（上）mimo、ecc和dg-博天堂登陆

这两期我们学习一下mimo系统设计与调试。由一个三角型偶极子天线建模开始，到两个天线位置关系的对比和调试，再到四天线mimo整体调试。

1.    单天线

用天线模板，然后画个三角形的二维曲线，参数化坐标方便以后调试：

这里gap=3,  r=1, l1=19.1。将wcs对齐在直角点，画个半径为r的圆作为截面。

用sweep curve功能，先选中circle1，回车，然后选polygon1。

然后我们切开直角位置。先将wcs旋转至uv平面作为切面。

用uv平面切割：

然后选择切开的面，modify face功能将其移开l2=3：

同理移开另一个面：

在斜边上的两个切面也移开一定距离，用于定义端口：

选择两个圆边，定义端口：

频域求解器开始仿真：

可见目前天线在3.5ghz还算能工作，s11没有很好，也没有10db带宽。阻抗为26.8欧姆，虽没有匹配到我们的端口50，但不用担心，我们仍然可以用这个设计学习和调试mimo系统，因为其他天线加入后仍可再调匹配。

可查看频域自动计算了哪些频点：

可查看频域网格：

加上背景之后的网格：

2.    双天线---正交型

下面我们看两个天线的情况。首先是端口方向的偶极子主干相互正交的情况，也就是复制天线和端口，旋转90度：

再次仿真，可见此时s11变好，z11变好，匹配变好，带宽也很宽，深感庆幸~

多天线就可以看互偶了，s21=-4.3db, 还是很强的。

下面我们看一下mimo的表现，添加两个后处理，分别用s参数计算包络相关系数（envelope correlation coefficient，简称ecc）和分集增益（diversity gain，简称dg）。

可见此时ecc=0.0125，我们以这个值为起始mimo系统的参考表现。由于dg是直接从ecc得出的，（dg=10*sqrt(1-ecc)，详情见帮助help），所以我们就关注ecc的值就好了，越低说明两个天线相关性越低，mimo系统越好。

目前ecc=0.0125已经非常好了，现实mimo设计中0.3以下就算不错了。那么该mimo系统s21很强，为什么ecc还这么好呢？这要看s参数如何计算ecc。很多文献可参考：

chen, z. n., low, x. n., & see, t.s. p. (2011). analysis and optimization of compact suspended plate mimoantennas. ieee transactions on antennas and propagation, 59(1),263–270. doi: 10.1109/tap.2010.2090478

所以根据定义，虽然s21不够好，只要匹配的好，ecc仍然可以很低。再看下远场图，明显天线１的远场不再是偶极子甜甜圈远场了，收到下面天线的影响。

其实感兴趣的朋友可以手动输入公式验证ecc的结果：

小结：

本案例学习如何参数化建模，还有从s参数计算ecc和dg。下期我们再介绍双天线平行的情况，和四天线的mimo，以及远场也能计算ecc和dg。

（内容、图片来源：cst仿真专家之路公众号，侵删）

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