線天線頂端加載——ILA(倒L天線)——IFA(倒F天線)——PIFA 單極子——平面單極子——平面倒L天線——PIFA 一、天線類型 單極性天線,是偶極子天線的一半。L=0.25* 波長,阻抗=36.5歐姆。 螺旋天線:一種慢波化的單極天線。由于螺旋線的作用,減小了電磁波沿螺旋線傳播的相速度,因此天線的長度可以縮短。天線的Q值高,帶寬窄,輻射效率降低。 PCB板螺旋天線:是一種變形的螺旋天線,利用PCB板的介電常數(shù)進一步降低天線的尺寸。 IFA天線:臂長L大約是四分之一波長 PIFA天線:頻帶寬,體積小。PIFA天線相對頻帶寬度有一個極限值,約為16%左右 二、天線介紹 1、PIFA:平面倒F天線 本質(zhì)為單極子天線,L+H=四分之一波長 半波偶極子的阻抗為73.1歐姆,單極子是半波對稱振子的一半,則其阻抗為36.5歐姆。通常天線射頻端口的輸入阻抗為50歐姆 可以改變饋電位置,將輸入阻抗調(diào)整至50歐姆,在設(shè)計倒F天線的時候,主要有三個結(jié)構(gòu)參數(shù)決定著天線的輸入阻抗、諧振頻率和阻抗帶寬等性能。這三個結(jié)構(gòu)參數(shù)分別是天線的諧振長度L,天線的高度H及兩條垂直臂之間的距離D。 當(dāng)L長度增加時,天線的諧振頻率降低,輸入阻抗降低。當(dāng)L長度減小時,天線的諧振頻率升高,輸入阻抗變大。 當(dāng)H增加時,諧振頻率降低,輸入阻抗增加。當(dāng)H減小時,諧振頻率升高,輸入阻抗減小。 當(dāng)D增加時,諧振頻率升高,輸入阻抗減小。當(dāng)D減小時,諧振頻率降低,輸入阻抗增加。 L用于調(diào)整諧振頻率,H調(diào)整帶寬,D調(diào)整回波損耗。 1.1 WIFI天線 2.45GHz,波長=v/f=300/2450=122mm 考慮參數(shù):PCB介電常數(shù),耗散因子(損耗正切值),F(xiàn)R4的介電常數(shù)為4.4左右,損耗正切值為0.02左右 真空中四分之一波長=122/4=30mm 介質(zhì)中四分之一波長=122/sqrt(4.4)/4=14.5mm 板載天線一半在介質(zhì)中,一半在空氣中,所以取二者的中間值,如21mm。 L+H=21mm(L=16mm H=5mm D=5mm,W=1mm)。走線寬度W對天線的影響不大,但不能太大成為矩形天線。W=0.8、1、1.2mm。 1.2 手機天線 天線尺寸:L(35-45mm),H(6-8mm),D(15-25mm),其中H和天線諧振頻率的帶寬密切相關(guān)。一般雙頻天線H>6mm,三頻天線H>7mm GSM900,頻率880-960M,波長=300/920=326mm,L+H=60mm,推薦40*20或35*25*7mm DCS1800,頻率1710-1880M,波長=300/1800=167mm,L+H=20mm 雙頻GSM/DCS:600mm2*6-8mm,GSM增益-1到0dBi,DCS增益0-1dBi 三頻GSM/DCS/PCS:700mm2*7-8mm 2、單極子天線 輻射面積300-350mm2,高度3-4mm |
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