电小天线的特性分析和缺陷应该如何解决及分析方法详细说明

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资料介绍

标签:天线(1579)电感器(403)电容器(1819)

  一、电小天线的概念

  电小天线就是指最大几何尺寸远远小于波长(0.1 以下量级)的天线。所有手机内置天线都是电小天线。当天线的尺寸与波长相比很小时,其实质就是一个带有少量辐射的电感器电容器。它仍然是整个天线系统的一个分支,与一般大天线相比并无本质差别,只是其电尺寸小,所以有特别需要注意的一些方面。

  二、电小天线电特性分析

  1.方向性

  在上一讲介绍天线基本原理时曾介绍天线的辐射方向系数D的概念。它反映了辐射能量的集中程度。假设在最大辐射方向上某点上某一实际天线与各向同性天线在该点产生相同的场强,则方向系数等于:

  手机天线使用变形单极子天线作为内置天线时,也常采用类似的措施。手机外置天线使用的螺旋天线是一种连续加载天线,为缩小天线的尺寸,将谐振长度一定的天线绕成螺旋状。降低天线和匹配电路的损耗电阻当天线的电尺寸较大时,天线的热耗相对天线的辐射而言不大,因为其效率高,但当天线尺寸减小时,其辐射较弱,天线本身的损耗也就相应突出。当然,可以设法使用低耗元件(如电容)来降低其损耗。手机设计时降低匹配电路损耗电阻的措施有:尽量不使用匹配元件或使用低耗匹配元件;尽量使RF模块靠近天线馈点,缩短馈线的长度;尽量使用PCB阻抗线而不要使用等。减小邻近物体的影响在手机天线中,对天线性能影响最严重的环境因素就是Speaker、马达和金属装饰环。Speaker不仅由于其中的旋磁物质改变辐射场结构,而且对接收频段是一种强烈的噪声源。如果使用PIFA内置天线形式,应尽量避免将Speaker、马达装在天线辐射单元下方,绝对不允许将两个Speaker同时装入天线辐射单元和地面之间。金属装饰环不能在天线的投影面上方,并且与天线的最小间距应大于6mm。

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