蛇形板載天線是無(wú)線通訊模塊應(yīng)用最廣泛的一種天線類(lèi)型，應(yīng)用在藍(lán)牙、WiFi、ZigBee等對(duì)性能要求不高、但對(duì)空間要求比較高的領(lǐng)域。今天就讓億佰特小編給我們普及一下蛇形板載天線的相關(guān)常識(shí)
       作為天線工程師，每次給前端電路工程師調(diào)試規(guī)劃天線的時(shí)分都會(huì)好奇的問(wèn)到：
       ●  為啥這個(gè)天線要搞成這個(gè)形狀？
       ●  這些折彎間有什么講究，比方折彎次數(shù)、折彎的間距。。。
       ●  為什么要選擇性的layout在PCB板的某些區(qū)域？
       其實(shí)我們?cè)谧霭遢d蛇形天線規(guī)劃并沒(méi)有這些說(shuō)法，捉住其基本原理，然后能夠根據(jù)板載所給凈空區(qū)、結(jié)合天線周?chē)h(huán)境如金屬、大電容、電感、屏蔽罩等實(shí)際狀況，天馬行空的“作畫(huà)”滿意規(guī)劃要求即可。
       一、原理
       1、蛇形天線的電流分布如下圖所示：

圖1 蛇形天線電流方向剖析
       從圖中能夠看出、蛇形走線的相鄰兩個(gè)折彎上電流巨細(xì)持平、方向相反；從電磁場(chǎng)發(fā)生的原理，假如蛇形走線相鄰兩個(gè)折彎無(wú)限接近時(shí)，電磁輻射完全抵消，不對(duì)外輻射能量，增益很差。故在規(guī)劃走線的時(shí)分一定要結(jié)合給定的天線“凈空區(qū)”平衡天線面積與小型化要求，不能沒(méi)有原則的退讓?zhuān)垣I(xiàn)身天線的增益來(lái)?yè)Q取產(chǎn)品的漂亮。

　　2、當(dāng)前常見(jiàn)的蛇形天線主要有以下幾種，如圖：

圖①、②為一般的單極蛇形天線。圖③為帶寄生的蛇形走線，寄生單元能夠增加帶寬。圖④為單極蛇形的變形-倒F天
      二、實(shí)例規(guī)劃演示
      現(xiàn)在我們以B類(lèi)結(jié)構(gòu)為例，來(lái)簡(jiǎn)單的規(guī)劃一個(gè)2.45GHz的B類(lèi)天線結(jié)構(gòu)模型，天線每一段的彎折狀況及個(gè)段的結(jié)構(gòu)如下：

圖3 天線初始尺度設(shè)置
        HFSS模型樹(shù)立要注意，因?yàn)楸疚乃?guī)劃的為單極子天線，因而規(guī)劃中要充分考慮地平面對(duì)天線的影響，地平面需要有足夠大的面積，以使得天線能夠獲得較好鏡像，完成f射，模型如下：

圖4 HFSS模型

           回波損耗S11仿真：

圖5 S11仿真成果
       從仿真圖中能夠看出，S11的仿真結(jié)構(gòu)是比較好的，完全能夠達(dá)到2.45GHz的作業(yè)頻段和帶寬要求。

       或許有的朋友會(huì)有疑問(wèn)，因?yàn)橛行┡笥咽翘炀€的初學(xué)者或許經(jīng)驗(yàn)不足，或許設(shè)置初始尺度時(shí)經(jīng)驗(yàn)不足，然后導(dǎo)致初始尺度的仿真結(jié)構(gòu)較差，比方作業(yè)頻點(diǎn)與預(yù)期的偏差較大，S11太大等等，這些狀況都是存在的?，F(xiàn)在我們就來(lái)剖析下出現(xiàn)這類(lèi)狀況的時(shí)分我們應(yīng)該怎么來(lái)解決：

       1、作業(yè)頻點(diǎn)調(diào)整
       天線的諧振頻段是由天線的有用電流途徑長(zhǎng)度決議的，因而要調(diào)整作業(yè)頻段，就要考慮從天線的物理長(zhǎng)度入手。
       通常，我們規(guī)劃中需要在蛇形天線的結(jié)尾預(yù)留一段用變量表示的枝節(jié)，如下圖所示最右端所標(biāo)明長(zhǎng)度為L(zhǎng)的枝節(jié)，做優(yōu)化時(shí)，只需要簡(jiǎn)單的改變此段長(zhǎng)度即可，例如，我現(xiàn)在在剛剛樹(shù)立的模型上做一個(gè)示例，令L別離等于1.5mm，2mm，2.5mm和3mm時(shí)，來(lái)求解其對(duì)應(yīng)的作業(yè)頻段，求解成果如下：

圖6 L的長(zhǎng)度對(duì)諧振頻點(diǎn)的影響

       從圖中看到，L變化時(shí)，天線的諧振頻點(diǎn)也會(huì)發(fā)生非常顯著的變化，跟著L減小，天線的諧振頻率隨之下降。
       2、 S11改善
       S11的決議因素是天線的輸入阻抗，通常，單極子天線默許的輸入阻抗為50歐姆，當(dāng)所規(guī)劃的天線輸入阻抗無(wú)限接近50歐姆時(shí)，則S11將迫臨無(wú)限小，反之，當(dāng)輸入阻抗違背50歐姆時(shí)，則S11將變差，換句話說(shuō)，輸入阻抗違背50歐姆越大，則S11越差。對(duì)于本文中所規(guī)劃的天線結(jié)構(gòu)，如下圖所示的L2短路枝節(jié)，能夠經(jīng)過(guò)調(diào)整L2的長(zhǎng)度來(lái)改變天線在2.45GHz頻段上的輸入阻抗巨細(xì)，進(jìn)而調(diào)整S11參數(shù)。我現(xiàn)在在模型上做一個(gè)示例，令L2別離等于4mm，4.5mm，5mm，5.5mm和6mm，來(lái)看其對(duì)應(yīng)的S11的值，仿真成果如下：

圖7 短路枝節(jié)L2對(duì)S11的影響
       從圖中看出，L2長(zhǎng)度發(fā)生變化時(shí)，天線的諧振頻率幾乎堅(jiān)持不變，但是S11卻有非常顯著的變化，跟著L2長(zhǎng)度增加，S11逐步變好。
       因而實(shí)際規(guī)劃中，能夠經(jīng)過(guò)調(diào)整短路枝節(jié)來(lái)改善S11參數(shù)。
       蛇形天線的結(jié)構(gòu)多種多樣，各位朋友一定要翻開(kāi)思路，測(cè)驗(yàn)不同的彎折方法，將會(huì)收獲意想不到的成果。