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倒F形“PIFA”天线的问题

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人是新手,刚来这里发帖,希望大家多多指教。
一直都想了解倒F形“PIFA”天线的原理,可是一直找多找不到,现在来这里来请教啦。
大家多知道,倒F形“PIFA”天线一般都要接地的,其自带短路针。那么,如果短路针接到主板(金属部分)以后,那么,这个主板不就成了天线了?
如下图,下面是一个鼠标的蓝牙模块天线,其采用PIFA天线,估计图上红圈的那里是短路针,那个短路针接到了主板上了,那么,整个主板不就成了天线?

还有一个蓝牙耳机,同样是使用PIFA天线,其天线也是 直接接到主板上的金属面上,在此请问,接到主板上的金属上,整个主板不就成了天线了吗?




 

看看微带天线的书?

 

PIFA天线不是微带天线就能解释得了的。
另外告诉LZ,主板确实是天线的一部分,如果主板参考地的尺寸有变化,对PIFA天线的性能影响很大。下面是一些学者研究的结论:
M.-C. Huynh and W. Stutzman教授的结论:
●在地平面的尺寸低于一个特定值之前,PIFA天线地平面尺寸不会对天线谐振频率产生显著影响。对于方形地平面,显著影响会发生在L<0.2λ时。
●在方形地平面上L<0.8λ,或在矩形地平面上L<0.4λ时,带宽会变窄(小于8%)。
●地平面L<0.4λ时,增益会减小。
●地平面尺寸对天线辐射场形有重大影响。
●有限小型的地平面尺寸会在地平面所在面上引入强烈的交叉极化。

Wong Kin Lu(翁金辂)教授的结论:
●阻抗带宽随着地面长度的变化而受到极大的影响。存在一个最佳地面长度,PIFA天线可以得到最大阻抗带宽。
●地面宽度存在一个临界值。当地面宽度小于临界值时,PIFA天线的阻抗带宽和中心频率会发生非常剧烈的变化。
关于PIFA天线,在微网(http://bbs.mwtee.com/)的专业翻译区有一些IEEE论文翻译,有涉及PIFA天线的,可以参考下,比如这篇《地平面对PIFA天线性能的影响(M.-C. Huynh and W. Stutzman)》:
http://bbs.mwtee.com/thread-18666-1-2.html

 

个人理解,PIFA天线是微带天线的变形
地大小的影响远没有地位置对PIFA影响大,
建议仿真的时候看看地的电流,只要是地的大小包含电流最大部分,地的大小对PIFA的影响是很小的
要是短路针或是馈电正好在地的边缘,那么地的大小就会对PIFA产生很大的影响

 

PIFA天线可以从微带天线角度来进行一定的分析,但是有其局限性。陈志宁教授在他的著作《Broadband Planar Antennas Design and Applications》的P141上有介绍PIFA天线的发展演化,谈到了有三种天线都可以演化为PIFA天线,单单一个微带天线,恐怕难概其全貌吧?其中附图如下:



同时陈博士建立了PIFA天线的模型:



并谈到有多个参量影响PIFA天线的性能,其中就有“the size and shape of the ground plane – LgWg”。
我不否认,馈电点与接地点的位置对PIFA天线有着极大影响,你却表示“地大小的影响远没有地位置对PIFA影响大”,而且还认为存在“地的大小对PIFA的影响是很小的”情况。这两个观点恐怕都有待商榷。
M.-C. Huynh and W. Stutzman的文章《Ground plane effects on planar inverted-F antenna (PIFA) performance》中,偏偏馈电点和接地点都在地平面中央,如图:



他们却偏偏得出了“在地平面的尺寸低于一个特定值之前,PIFA天线的地平面尺寸不会对天线谐振频率产生显著影响。”换句话说,如果地平面的尺寸小于特定值,将对PIFA天线产生重大影响,无论你放在哪里!

 

翁金辂教授在他的著作《Planar Antennas for Wireless Communications》P6569中讨论了地平面对于PIFA天线性能的影响,他建立的模型,同样也没有把馈电点和接地点放在地平面边缘,如图:



而他得到的结果是:


他得出的结论:
地面尺寸对PIFA天线的影响已经得到研究,并发现改变地面的长度或者宽度,PIFA天线的阻抗带宽会发生显著变化......此外,地面宽度也存在一个临界值。当地面宽度小于临界值时,可以观察到阻抗带宽会发生相对非常剧烈的变化。

 

thirey朋友,你的观点:“建议仿真的时候看看地的电流,只要是地的大小包含电流最大部分,地的大小对PIFA的影响是很小的。要是短路针或是馈电正好在地的边缘,那么地的大小就会对PIFA产生很大的影响”,能不能给出相应的论据予以证明?谢谢。

 

关注中``````

 

那么,上图的短路针不像普通的一样,是直接从辐射贴片那儿弯弓下来到地的,如图



 

请问,这么办的话,整个主板是不是充当了天线了?
谢谢啦

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