Inverted - F天线(IFA天线)
IFA天线的基础知识
倒 - F天线如图1所示。虽然出现这种天线是一个线天线的一些如何分析后, 这种天线的辐射,它是更准确地划分为一个口径天线。
![]() 图1。几何Inverted - F天线(IFA天线)。
饲料是放在地平面的IFA天线的上臂。的IFA天线上臂的长度 大约是四分之一波长。饲料左侧(如图1所示),上臂 电气连接到地平面。 饲料是接近短路针,比上臂开放。 这种天线的极化是垂直的。辐射模式 大约是甜甜圈(磁环)形,轴在垂直方向上的甜甜圈。 地平面应至少为广泛的IFA天线长度(L)和地面 平面应至少λ/4高度。如果地平面的高度较小,带宽 和效率将降低。 IFA天线天线(H)的高度应该是一个波长的一小部分。 辐射特性和阻抗是不是一个强大的功能参数(H)。
因为结构有所 类似于一个倒F,这种天线将命名为“倒F天线”。
Analysis
为什么这种结构的辐射?让我们回顾缝隙天线,显示 在图2。 ![]() 图2。缝隙天线的几何。
缝隙天线应该是一个半波长长,适当的辐射(更普遍 缝隙天线的周长应大约一个波长长)。方法 天线是美联储(或电压源激发),插槽两端的电压 (横跨光圈)必须为零,因为两边的短路职位。 如果电压是零槽边缘,然后将在最大电压 四分之一波长的距离(在槽的中心)。
现在,那里是目前最大的呢?由于这种天线也可以被视为 输电线路, 源基本上是“看到”一个短路在两个方向上的传输线。我们 从传输线理论知道,当传输线短路, 电压和电流的相位90度。因此,目前将 零缝隙天线的中心,将是最大的边缘。电压 和电流分布如图3所示(注意峰值电压假定为P伏, 和峰值电流是“A”安培)。
![]() 图3。沿半波长的缝隙天线的电压和电流分布。
缝隙天线辐射,因为电压是整个相 光圈,使电场是垂直和线条随处可见沿槽。 这也给上升到垂直极化。
这涉及到的IFA如何?这里的关键点:如果电流 在槽的中心是零(如图3所示),然后在缝隙天线 可以被看作是在槽的中心有一个开路。因此,如果我们 打破了一半的插槽,摆脱右侧,我们留下的IFA天线 天线,如图1所示。
请注意,IFA可以支持确切的辐射相同的模式。也就是说,自 IFA对饲料(图1)右侧开路,电流将 在这一点上和电压为零,将最大。这是相同的情况下 缝隙天线 情况。因此,IFA可视为“一个缝隙天线的一半”。事实上,这是一个 天线的有效模式。因此,在IFA列为孔径天线,即使 虽然光圈不是“关闭”。
电路IFA模型(槽)天线
为了有效地辐射,我们需要的天线是一个很好的辐射结构。这意味着,电动 电流或电场加起来阶段。我们还需要能够得到能源 沿着传输线和天线到。这意味着我们需要的阻抗 天线的大约50欧姆(典型值)。而要做到这一点,这是可取的 无功分量的阻抗(虚部)等于零。对于IFA 或缝隙天线,注意饲料看到短路传输线的一小部分 从波长的天线。短路的传输线是一种波长的一小部分 创建一个感性的无功分量。同样,对IFA的开路创建一个电容 饲料的权利。进料位置选择“平衡”电容(饲料的权利) 电感(到图1所示的饲料的左侧)。电感和电容取消 出来,只留下耐辐射性。一个等效电路模型 IFA是如图4所示。
![]() 图4。 IFA天线的电路模型。
请注意,图2缝隙天线,短路饲料的权利仍然创建一个 电容,因为饲料的权利插槽的长度大于四分之一波长。
关于为独立财务顾问或缝隙天线的阻抗的实部,请注意,如果缝隙天线 美联储在中心插槽(最大电压和电流为零--- Z = V/ I),阻抗 将几乎无限。因此,天线不会辐射。从中心饲料 换一个插槽,这也使电流下降至零,这使得阻抗下降 更理想的价值。同样是真实的IFA天线。因此,饲料中的位置是 在设计一个独立财务顾问或插槽的关键因素。可以很容易地获得一个好位置饲料 实验过程中的天线设计。
在现实世界的IFA天线的例子
IFA是常用的手机由于其体积小(四分之一波长)。一个例子 在手机的IFA天线,可以清楚地看到Palm Pre的。这些天线是可见的 一旦后盖被删除,如图5所示:
![]() 图5。棕榈卸下后盖可见预天线。 黄色地带棕榈天线的左侧是GPS天线,这是一个独立财务顾问。自 GPS频率是1.575 GHz的四分之一波长约为1.87英寸(4.75厘米)。这大约是 在实际产品的长度的IFA(这是缩短了适当的调整)。
两名其他天线图5可见。在右上方有多样性单元天线。一个多样性 天线是一个只接收天线(不发送)。 在设备的底部是一个双频IFA。这种天线是发射和接收 蜂窝天线。该天线工作在900兆赫和1800兆赫频段。要做到这一点,天线工程师 取得IFA高频段(1800兆赫),这是在较短的手臂,如图5所示。使用相同的 饲料和短路针,低频段(更长的手臂,被包裹的另一臂分支 围绕本身有点)。因为设计师已有限的空间(这是一个很大的挑战 手机天线的发展),他们包裹自己周围的IFA上的边缘。通过这样做,他们 能够获得所需的长度为900兆赫IFA。然而,环绕在自己周围的天线, 带宽和辐射效率 减少。 综上所述,IFA天线是有用的,因为其体积小,施工方便。在接下来的 部分,我们将看看开槽波导天线。
|
Antennas (English)