资料介绍
《内置天线》第五讲第五讲
一、 引言
手机 PIFA 天线分析
多年来, 大多数手机天线都一直在沿用一种传统的 PIFA 天线设计方案。目前市面 上可以看到的手机内置天线,有 60-80%都是采用这种天线设计。所以,这一讲主要 介绍这种天线的辐射原理和辐射特性。 二、 PIFA 天线的基本结构
PIFA 天线的英文全名是 “Planar Inverted F-shaped Antenna ” , 即 “平面倒 F 型天线” 。 由于整个天线的形状像个倒写的英文字母 F,故得名。其基本结构是采用一个平面辐 射单元作为辐射体,并以一个大的地面作为反射面,辐射体上有两个互 相靠近的 Pin 脚,分别用于 接地和作为馈点。
三、
PIFA 天线的由来
PIFA 天线 最初来源于 IFA 天线,即倒 F 型线天线。但 是线性 IFA 天线是一种 小尺 寸天线,当辐射单元仅采用顶部的一个金属导 线时辐射效果 并不理想( 辐射电阻小) , 所以根据前面 我们曾介绍过的,为增 大辐射电阻和提高辐射 效率而采用顶部加载 的技 术,将顶部的辐射线用辐射平面替代,从而 形成平面辐射单元。 另一方面, 当接 地线和馈电线 仅仅 为一 条细 线时,其等效的射频分布电感较大, 而引线上的分布电容较小,这 就意味着天线具 有较高的 Q 值和较窄的 频带。根据电小 天线 Q 值 和带宽的 关系,增大 带宽的途径就 是降低 Q 值,因此将接地线和 馈电线用 具有一定宽度 的金属片取代可以增 大分布电容和减小分布电感,从而增大天线 带宽。 这样就形成了 PIFA 天线。
四、
PIFA 天线的传输线 近似
PIFA 天线的传输线 近似模型如下图所示 。在 忽略接地片和 馈线的分布效应 ,PIFA 天线等效于两段长 度分别为 和 的传 输线 相并 联。其 中 表示馈线 与接 地片之间的 电长度, 表示馈线与开