マッチング・ネットワークが適切に設計されていれば、単一のアンテナをGPSとBluetoothのアプリケーションに使用できます。回路シミュレータを使用して目的のマッチング・ネットワーク・トポロジーを決定したら、最終的なLC値を決定するために全波シミュレーションが必要です。なぜなら、アンテナとマッチング・ネットワークの間には、回路シミュレータでは考慮されない寄生結合が存在するからです。
図 1 は、モバイル・デバイスの PCB の一角にある GPS/Bluetooth アンテナを示しています。マッチング・ネットワークのトポロジーを決定した後、PCB上に銅線が敷かれます（図2）。フィードとシャント・インダクターは、基板を貫通するビアを使用して接地します。2つのインダクタと1つのコンデンサが配置されていますが、それらの最終的な値は不明です。
図1：GPS/Bluetoothアンテナ。
図2：コンポーネントが配置されたマッチングネットワークのレイアウト。
すべてのプロジェクト設定（材料特性、グリッド、波形など）が定義されると、XFのCircuit Element Optimizerが使用され、XFの全波FDTDソルバーを使用してシステムの特性評価が行われます。その後、システムの特性評価を使用して、最終的なコンポーネントの値を決定します。FDTDソルバーが利用されるため、このプロセスでは、マッチング・ネットワークの性能に影響を与えるすべての電磁現象が捕捉され、考慮されます。
最適化の入力として、GPS帯域とBluetooth帯域の閾値が目標として提供される。反射係数は、GPS帯域で-4 dB以下、Bluetooth帯域で-10 dB以下である必要があります。さらに、インダクタの値は0.1 nHから100 nHの範囲で、キャパシタの値は0.1 pFから100 pFの範囲で指定できます。
最適化が実行されると、図3に示すように、最終的なコンポーネント値が提供されます。検証ステップとして、最適化で得られたLCコンポーネント値をプロジェクトに適用して、FDTDシミュレーションをもう1回実行します。S11の結果を図4に示します。最適化により、GPSおよびBluetooth帯域の閾値を満たすコンポーネント値が見つかりました。
図3：最適化されたコンポーネント値。
図4：非整合アンテナと整合アンテナのS11。
マッチングネットワークを含む平面を通る定常状態の電界は、最終的な FDTD シミュレーション中に収集されました（図 5）。アンテナと銅トレース間の結合は、最終的なLCコンポーネントの値を決定する際に、すべての電磁気的影響を考慮することの重要性を浮き彫りにしています。
