Die korrekte Abstimmung einer Antenne ist vor allem bei einem batteriebetriebenen Gerät wichtig, um die Energieverschwendung zu minimieren. In diesem Beispiel wird die Dual Frequency Inverted FL Antenna, die im freien Raum entwickelt wurde, in einem Netbook-Computer eingesetzt. Diese Betriebsumgebung hat einen negativen Einfluss auf die Antennenleistung, der mit XFdtd vorhergesagt und korrigiert wird.
Der Prozess beginnt mit einer kurzen Untersuchung der Antenne selbst, um zu verstehen, wie man sie effizient abstimmen kann. Abbildung 1 zeigt die Parameter, die zur Spezifizierung der Antenne verwendet werden. Die Oberflächenströme werden bei drei verschiedenen Frequenzen gespeichert (Abbildungen 2-4), um festzustellen, welche Antennenmerkmale eine weitere Untersuchung wert sind. Die Parameter LL, LF und LP werden als gute Kandidaten identifiziert, so dass jeder dieser Parameter über einen Wertebereich hinweg gesweept wird, um festzustellen, wie sie die Antenne beeinflussen. Automatische Fixpunkte helfen bei der Optimierung der Zellengröße, so dass kleinere Zellen genau dort eingesetzt werden können, wo sie benötigt werden. Jeder Sweep kann mit XStream GPU-Beschleunigung in etwa einer Minute abgeschlossen werden. Die resultierenden Rückflussdämpfungen sind in den Abbildungen 5-7 dargestellt.
Abbildung 1: Antennenschema aus dem Originalbeitrag.
Abbildung 2: Oberflächenströme an der Antenne bei 2,45 GHz.
Abbildung 3: Oberflächenströme an der Antenne bei 5,17 GHz.
Abbildung 4: Oberflächenströme an der Antenne bei 6,43 GHz.
Abbildung 5: Rückflussdämpfung vs. LL
Abbildung 6: Rückflussdämpfung vs. LF
Abbildung 7: Rückflussdämpfung vs. LP
Die Antenne ist nun in geeigneter Weise im Netbook platziert. Abbildung 8 zeigt die Antenne in der oberen Ecke des Computerdeckels mit einem Kabel, das sie mit der Hauptplatine verbindet. Es wird eine Kombination aus automatischen Festpunkten und Gitterregionen verwendet, um den Speicherbedarf zu minimieren. Eine erste Simulation der Antenne wird mit den ursprünglichen Freiraumparametern durchgeführt. Sie zeigt, dass die Resonanz in der Nähe von 2,4 GHz unverändert ist, das obere Frequenzband jedoch erheblich beeinträchtigt wird. Die frühere Untersuchung der Antenne deutet darauf hin, dass eine Erhöhung des Parameters LF dazu beitragen wird, diese Veränderung zu korrigieren. Abbildung 9 vergleicht S11 der Antenne im freien Raum, vor der Abstimmung und nach der Erhöhung des LF auf 12 mm. Das resultierende 3D-Strahlungsdiagramm bei 5,2 GHz ist mit der Hauptkeulenrichtung in Abbildung 10 dargestellt.
Abbildung 8: Platzierung der Antenne im Netbook-Computer.
Abbildung 9: Vergleich der Antennenleistung im freien Raum und im Computer vor und nach der Abstimmung.
