基于藍牙技術(shù)的倒F型天線(xiàn)的設計(一)

0 引言

　　藍牙是一種支持設備短距離通信(一般是1Om之內)的無(wú)線(xiàn)電技術(shù)，能在設備之間進(jìn)行無(wú)線(xiàn)信息交換，其工作頻段是2.4～2.483 GHz的全球通信自由頻段，目前已廣泛應用在移動(dòng)通信設備中。天線(xiàn)是藍牙無(wú)線(xiàn)系統中用來(lái)傳送與接收電磁波能量的重要必備組件。由于目前技術(shù)尚無(wú)法將天線(xiàn)整合至半導體芯片中，故在藍牙模塊里除了核心的系統芯片外，天線(xiàn)是另一個(gè)影響藍牙模塊傳輸特性的關(guān)鍵性組件。本文給出了一款倒F型天線(xiàn)的設計，該天線(xiàn)尺寸小，設計簡(jiǎn)約，制造成本低，工作效率高，適用于藍牙系統應用。

　　1 天線(xiàn)設計

　　倒F型天線(xiàn)是上世紀末發(fā)展起來(lái)的一種天線(xiàn)，具有結構簡(jiǎn)單、重量輕、可共形、制造成本低、輻射效率高、容易實(shí)現多頻段工作等獨特優(yōu)點(diǎn)，因此，近幾年來(lái)，倒F型天線(xiàn)得到了廣泛的應用研究和發(fā)展。

　　倒F天線(xiàn)是在倒L天線(xiàn)abc的垂直元末端加上一個(gè)倒L結構edb構成。它使用附加的edb結構來(lái)調整天線(xiàn)和饋電同軸線(xiàn)的匹配。該天線(xiàn)具有低輪廓結構，輻射場(chǎng)具有水平和垂直兩種極化，另外由于結構緊湊而且具有等方向輻射特性，同時(shí)其良好的接地設計可以有效提高天線(xiàn)的工作效率。圖1所示是典型的倒F型天線(xiàn)結構圖，該天線(xiàn)可以看作是e端短路，a端開(kāi)路的諧振器，所以，a端電壓最大，電流為零，e端電壓為零，電流最大。由于倒F天線(xiàn)的結構中包含了接地的金屬面，可以降低對射頻模塊中接地金屬面的敏感度，因此非常適合用于片上系統。另外，由于倒F天線(xiàn)只需利用金屬導體配合適當的饋線(xiàn)來(lái)調整天線(xiàn)短路端到接地面的位置，因而制作成本較低，可以直接與PCB電路板焊接在一起。圖2所示為倒F型天線(xiàn)在電路板上的布置圖。