電小天線的特性分析和缺陷應(yīng)該如何解決及分析方法詳細(xì)說明

　　一、電小天線的概念

　　電小天線就是指最大幾何尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于波長（0.1 以下量級）的天線。所有手機(jī)內(nèi)置天線都是電小天線。當(dāng)天線的尺寸與波長相比很小時，其實(shí)質(zhì)就是一個帶有少量輻射的電感器或電容器。它仍然是整個天線系統(tǒng)的一個分支，與一般大天線相比并無本質(zhì)差別，只是其電尺寸小，所以有特別需要注意的一些方面。

　　二、電小天線電特性分析

　　1.方向性

　　在上一講介紹天線基本原理時曾介紹天線的輻射方向系數(shù)D的概念。它反映了輻射能量的集中程度。假設(shè)在最大輻射方向上某點(diǎn)上某一實(shí)際天線與各向同性天線在該點(diǎn)產(chǎn)生相同的場強(qiáng)，則方向系數(shù)等于：

　　手機(jī)天線使用變形單極子天線作為內(nèi)置天線時，也常采用類似的措施。手機(jī)外置天線使用的螺旋天線是一種連續(xù)加載天線，為縮小天線的尺寸，將諧振長度一定的天線繞成螺旋狀。降低天線和匹配電路的損耗電阻當(dāng)天線的電尺寸較大時，天線的熱耗相對天線的輻射而言不大，因?yàn)槠湫矢撸?dāng)天線尺寸減小時，其輻射較弱，天線本身的損耗也就相應(yīng)突出。當(dāng)然，可以設(shè)法使用低耗元件（如電容）來降低其損耗。手機(jī)設(shè)計時降低匹配電路損耗電阻的措施有：盡量不使用匹配元件或使用低耗匹配元件；盡量使RF模塊靠近天線饋點(diǎn)，縮短饋線的長度；盡量使用PCB阻抗線而不要使用等。減小鄰近物體的影響在手機(jī)天線中，對天線性能影響最嚴(yán)重的環(huán)境因素就是Speaker、馬達(dá)和金屬裝飾環(huán)。Speaker不僅由于其中的旋磁物質(zhì)改變輻射場結(jié)構(gòu)，而且對接收頻段是一種強(qiáng)烈的噪聲源。如果使用PIFA內(nèi)置天線形式，應(yīng)盡量避免將Speaker、馬達(dá)裝在天線輻射單元下方，絕對不允許將兩個Speaker同時裝入天線輻射單元和地面之間。金屬裝飾環(huán)不能在天線的投影面上方，并且與天線的最小間距應(yīng)大于6mm。