Inverted - F天线(IFA天线)

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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。


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