为什么天线走线具有这种形状?


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我想知道为什么天线的电路板走线会遵循某种“弯曲”的形状。这并不一定只适用于天线。我确定还有其他组件会由于各种原因而改变路径,但是天线通常会保持这种形状。

您可以在此图片的右侧看到它。这样的痕迹背后的意义是什么?

天线示例

来源

这个问题可能与电磁有关,但我认为答案应该足够简单。

编辑:我应该澄清,我正在寻找有关辐射和阻抗的解释。同样,对于为什么这样的设计对于高频系统而言效率不高的任何评论也会有所帮助。


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这就是所谓的“弯角”天线。是一个很好的描述。
Leon Heller 2012年

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我们不能谈论其他吗?我讨厌大学里的天线。
Federico Russo 2012年

您是从此网页获得的吗?
starblue 2012年

Answers:


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这被称为曲折天线,是折叠偶极子的一种特定类型。

好处:

  • 改善全向性
  • 较小的空间要求

缺点:

  • 调整变得更加关键
  • 损耗高于标准偶极子

飞思卡尔的应用笔记“ 紧凑型集成天线 ”简要概述了PCB天线上的几种选择,包括弯曲。它没有给出具体的设计参数。

1982年的论文“ 河曲天线 ”提供了用来理解和设计曲折天线数学模型的一些指导,但进入更深层次,而比大多数电子工程师会想创业的简单设计的天线。

今天的现实是,大多数这种类型的PCB天线设计通常都是借助天线设计CAD软件包完成的。天线的性能不仅取决于物理布局,还取决于PCB基板,铜和掩模所使用的材料以及这些材料的形状。该软件仍然有一些局限性,因此一旦设计完成,就必须进行大量测试以验证和调整设计。免费天线分析软件的一个示例是4nec2,它可以评估许多类型的天线。

设计曲折天线时,应先从理想偶极子的长度开始,将其折叠成所需的形状和空间,然后进行数值分析以确定辐射方向图和效率。一些CAD软件具有可帮助您为给定空间选择最佳方向图的向导,但我还没有看过一本书或指南,该书或指南提供了通常可应用于曲折天线的最佳方向图信息。


与折叠偶极子无关!!!!
Leon Heller 2012年

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@LeonHeller折叠偶极子有很多类型。这就是其中之一。许多业余无线电爱好者说“折叠偶极子”时会想到一种特定类型的天线,但是在天线设计领域,“折叠偶极子”是一个描述性术语,而不是特定的天线设计。曲折天线是折叠偶极子的一种形式,其中有很多折痕。如果您对弯曲天线的分类不同,请提交答案,其中包括非折叠偶极子设计演变而来的基本天线设计。
亚当·戴维斯

它不是偶极子。
Leon Heller 2012年

@ LeonHeller我在这里不同意,这是尝试利用偶极子,更确切地说是单极子,他们通常会说偶极子,因为这就是您通常要使用的图像。这是他们在折叠偶极子之后通过我在网上阅读的内容所尝试的。这是Inverted-F天线的更极端版本。
Kortuk

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我同意莱昂的观点,偶极子的参考引人入胜,令人困惑。作为偶极子,通常是平衡天线,最基本的是半波偶极子,作为一种有效的射频辐射器。我假设亚当指的是波长的一半或四分之一,这才有意义。我从未见过涉及具有多个锐角的天线(称为折叠偶极子)的参考,它确实是非标准用法。
mctylr 2012年

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天线需要一定的长度才能在给定的波长下正常工作,该波长取决于频率。

尽管远非如此简单,但确切的形状和周围环境也会发挥作用,因为它们会影响天线应发射的电场和磁场。

除非您想学习天线设计,否则可以将其视为黑魔法。

编辑: 我认为曲折的形状主要是为了使更长的天线进入这个小空间。

OVC3860芯片用于蓝牙音频,因此它运行在2.4GHz频段,波长约为125mm。根据OVC3860的0.4mm间距,我估计天线走线的长度为34mm,大约是波长的1/4(实际上要大一些,因为信号的传播速度会比走线中的光速慢)。对于单端天线,这是相当正常的长度。


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如果我确实想研究天线设计,那么您能否解释为什么需要这种形状?
Ci3 2012年

我认为蜿蜒曲折的形状主要是为了使更长的天线进入这个狭小的空间。但是确切的形状对我和对你来说都是黑魔法。
starblue 2012年

我对此不太确定。是的,它确实需要一定的长度;但是,存在一些具有多种形状的较旧的天线配置。
Ci3 2012年

如果您要模拟它:dougneubauer.com/fdtd
starblue 2012年

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我认为这是一个很有趣的回答,基本上可以归结为关于OP问题的“我不知道”,得到5票赞成:)
vicatcu 2012年

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这里纯属猜测,因为我不是EM专家,但:

  • 天线的长度将取决于所发送信号的波长。
  • 由于天线的端接(一端开放),将有反射波沿着线路返回,这将导致干扰
  • 如果这样做,这种干扰将导致沿线产生驻波现象。

现在,我认为这是弯曲形状与帮助放大通过沿直线在计算出的固定点处叠加电磁波而发送的电磁波有关的地方。可能在驻波的顶峰。

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