一种小型的手机平面倒F天线.pdf

2010年第23卷第8期电子・电路ElectronicSci1&Tech1/Aug115,2010一种小型的手机平面倒F天线李宽,吴迪,于映(南京邮电大学无线通信实验室,江苏南京210003)摘要设计了一个可工作在GSM850/DCS1800/PCS1900这3个频段的小型加载寄生单元平面倒F天线。天线在820～903MHz,1169～2112GHz频率范围内的回波损耗可达到-5dB以下,在850MHz,1800MHz,1900MHz频率处天线最大增益的测量值分别为3108dB,4141dB,3140dB,满足移动终端在GSM850/DCS1800/PCS1900这3个频段的使用要求。该天线尺寸小、重量轻,适用于移动通信终端。关键词无线通信;平面倒F天线;三频天线;寄生单元中图分类号TN92915文献标识码A文章编号1007-7820(2010)08-085-03ACompactTriple2BandPIFAwithaParasiticUnitLiKuan,WuDi,YuYing(JiangsuKeyWirelessCommunicationLaboratory,NanjingUniversityofPosts&Telecommunications,Nanjing210003,China)AbstractThisPaperpresentsacompacttriple2bandPIFAwithparasiticunitworkingforGSM850/DCS1800/PCS1900.Thebandwidthis820～930MHzand1690～2120MHzatS<-5dB.fortheGSM850/DCS1800/11PCS1900,themeasuredpeakgainis3109dB,4141dBand3140dBrespectively,whichmeettheperformancere2quirementsofthemobileterminalsworkinginthetriple2bandofGSM850/DCS1800/PCS1900.Theproposedanten2naiscompact,light2weighted,andapplicableinmobilecommunicationterminals.Keywordswirelesscommunication;PIFA;triple2bandantenna;parasiticunit随着各种无线通信的快速发展以及提高系统集成21363的双频天线,且两个频率可以单独调节。文献度的迫切要求,小型多频天线得到关注和研究。所谓[5]进一步研究了U形槽加载PIFA的双频特性,并多频天线是指:在不同的频段范围内,各项性能(反射通过在U形槽上使用蜿蜒线的方法实现了一种单频系数、增益、方向性图)均能满足系统要求的天线。理宽带PIFA设计。想的三频段天线应该是在工作模式下具有相似的特性,对于单层贴片的天线来说,频带窄是它的一个主如相似的阻抗匹配特性,相似的辐射特性等。要缺点,因此采用很多措施来实现其宽频带或多频带较之于多贴片和集总元件加载,缝隙加载是一种工作,例如采用多层结构、加大基板厚度、采用相对更为理想的实现双(多)频的方式,它可以在单层微介电常数较小的基板、增加容性贴片、开槽等方带天线上实现,制作生产相对简单,且易于和微波电法[6-8]。在文中设计中,采用U形槽加载PIFA实现路集成。缝隙的形状可为矩形、U形、Π形等。其中双频,再引入寄生单元实现天线的3个频段。按照这U形缝隙简单并且特性较好,被广泛地应用于双频天种设计思路,设计并制作了一个工作在GSM850/线的设计中[1-4]。文献[1～2]通过引入U形槽,在DCS1800/PCS1900这3个频段的小型三频天线。平面倒F天线(PIFA)上实现了双频设计。文献[3]将1天线设计H形贴片和U形槽结合起来,得到频率比为11716～文中所设计天线的结构,如图1所示。接地板大小为112mm×40mm,天线安装在该地板的上部,外收稿日期:2009212222轮廓尺寸40mm×24mm。天线和地板之间相距作者简介:李宽(1986-),男,硕士研究生。研究方向:小型天线设计。吴迪(1964-),男,博士,教授。研究方向:8mm,中间填充空气介质。基板厚度为017mm,相基于矩量法的线状天线的数值解析法,小型高性能平面天线及对介电常数为216。天线是由厚度为012mm的杨白其阵列等。于映(1968-),女,教授。研究方向:射频MEMS铜制成,具有较好的物理强度,从而保证了天线结构开关仿真设计,工艺制作及测试技术。的稳定性。85,等:一种小型的手机平面倒F天线图1天线结构经SEMCAD仿真,天线的几何参数为:L=40mm,W=24m