PCB天线设计

天线相关的书籍：1，天线理论与设计（初学）2，天线（国外那个第三版，普及）3，近代天线设计（较深入，基本上什么天线都有，值得有一定基础后好好仔细研究）4，微带天线理论与工程（中文版中微带天线最好的了，很细，再想研究微带就只能看《MicrostripAntennaHandbook》）5，线天线理论与应用（讲线天线最好的，也涉及天线阵分析）6，天线阵分析与综合（阵列天线权威，我的程序多处于此处）7，线天线的宽频带技术（如书名）8，反射面天线新技术（专注讲反射面的，各种形式）9，电小天线（主要是低频段的天线，短、中、长波）9，雷达天线技术（电子工业出版社的系列丛书之一，做军品天线的都应该看看）PCB天线设计在无线传输系统中，天线的设计40HF120尤为重要，天线部分的好坏直接影响到通信质量的好坏，如果天线设计的不好则会使得收发都无法正常进行。CC2420的生产商TI对符合2.4GHz频率上的ZigBee的天线设计给出了一些官方参考文档，其中提及了两种PCB板载天线的设计方案；另外采用定制的2.4GHz高增益天线也是一种方便可行的办法。本书中同时采用了倒置F型PCB天线的设计及外接高增益天绒的设计两种方案，它们分别用于不同的节点上。经过长时间实际开发和测试证明，这两种天线都工作稳定，完全符合应用。以下就3种天线的设计方案做一些解释。(1)倒置F型PCB天线这种类型的天线，实际测量到的最大增益可达+3.3dB，而整个天线在PCB板的设计时总共需要占用25.7mm×7.5mm的一块面积，并且PCB板的这部分不能布设其他器件，PCB天线的背面也不能铺地敷铜。这种PCB天线的设计相对简单，但所占的面积较大，作为一类全向天线，它在XYZ坐标系的3个面上的增益差别不大。倒置F型PCB天线的设计样式及设计参数如图9-11所示。(2)小尺寸PCB天线TI官方提供的另外一种2,4GHz频率上的PCB天线设计实际上也是一种倒置F型板载内置天线。它也同样需要在对PCB板的设计时专门为其预留一块空间，并且不能布设其他元件和铺地敷铜；也同样是一种全向天线。而与第一种天线所不同的是：①其占用的PCB板面积更小，只需要15.2mm×5.7mm的面积即可。②它在实现时，拐角较多，对于精度要求很高的高频通信领域，在设计上增加了一定的难度。③尽管占用空间很小，但其增益可以达到更高，测量最大值可达+5.3dB。这种天线的方案样式及设计参数如图9-12所示。(3)外接高增益天线与以上两种内置的PCB板载天线不同，这种天线需要将天线外置，即在节点电路板上布设一个5芯天线插座，四周4个芯同时接地，提高了抗干扰能力，中间一个引脚与500hm匹醌阻抗的接入点直接相连。它同样作为一种全向天线的设计方案，其发射增益可达7～8dB。但它也有自己的缺点，如在对节点的外形及尺寸要求较高的情况下，外接的天线需要在空间上占用很大的一块体积，可能不适用一些场合的应用。同时外接天线在外形上降低了用户的可接收度，对相关成果的市场产品化有一定的影响。