如何進(jìn)行FM天線的設(shè)計(jì)

　　調(diào)頻（FM）收音機(jī)在高保真音樂和語音廣播中已經(jīng)被采用好多年了，它能提供極好的聲音質(zhì)量、信號(hào)魯棒性和抗噪聲能力。最近，F(xiàn)M收音機(jī)開始越來越多地用于移動(dòng)和個(gè)人媒體播放器中。然而，傳統(tǒng)FM設(shè)計(jì)方法需要很長的天線，例如有線耳機(jī)，從而限制了許多沒帶有線耳機(jī)的用戶。另外，隨著無線使用模型在便攜式設(shè)備中的不斷普及，更多用戶可以從使用其他類型FM 天線的無線FM收音機(jī)中受益，且同時(shí)可利用無線耳機(jī)或揚(yáng)聲器來聽聲音。本文將介紹一種FM收音機(jī)接收機(jī)解決方案，它將天線集成或嵌入在便攜式設(shè)備內(nèi)部，使得耳機(jī)線成為可選件。我們首先從最大化接收靈敏度講起，然后介紹取得最大化靈敏度的方法，包括最大化諧振頻率的效率，最大化天線尺寸，以及利用可調(diào)諧匹配網(wǎng)絡(luò)最大化整個(gè)調(diào)頻帶寬上的效率。最后，本文還將給出可調(diào)諧匹配網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)方法。最大化靈敏度靈敏度可以被定義為調(diào)頻接收系統(tǒng)可以接收到的、同時(shí)能達(dá)到一定程度信噪比（SNR）的最小信號(hào)。這是調(diào)頻接收系統(tǒng)性能的一個(gè)重要參數(shù)，它與信號(hào)和噪聲都有關(guān)系。接收信號(hào)強(qiáng)度指示器（RSSI）只是指出了特定調(diào)諧頻率點(diǎn)的射頻信號(hào)強(qiáng)度，它并不提供有關(guān)噪聲或信號(hào)質(zhì)量的任何信息。在比較不同天線下接收機(jī)性能時(shí)，音頻信噪比（SNR）也許是一個(gè)更好的參數(shù)。因此，想為聆聽者帶來高質(zhì)量的音頻體驗(yàn)，使SNR最大化非常重要。天線是連接射頻電路與電磁波的橋梁。就調(diào)頻接收而言，天線就是一個(gè)變換器，即將能量從電磁波轉(zhuǎn)換成電子電路（如低噪聲放大器（LNA））可以使用的電壓。調(diào)頻接收系統(tǒng)的靈敏度直接與內(nèi)部LNA接收的電壓相關(guān)。為了最大化靈敏度，必須盡量提高這個(gè)電壓。市場上有各種各樣的天線，包括耳機(jī)、短鞭、環(huán)路和芯片型天線等，但所有天線都可以用等效電路進(jìn)行分析。圖1給出了一種通用的等效天線電路模型：在圖1中，X可以是一個(gè)電容或一個(gè)電感。X的選擇取決于天線拓?fù)?，其電抭（感抗或容抗）值與天線幾何形狀有關(guān)。損耗電阻 Rloss與天線中以熱能形式散發(fā)的功耗有關(guān)。幅射電阻Rrad與從電磁波產(chǎn)生的電壓有關(guān)。為了便于說明，后文將以環(huán)路天線模型作為分析對(duì)象，同樣的計(jì)算也可以用于其他類型的天線，如短的單極天線和耳機(jī)天線。