第三讲 对称振子和接地短鞭天线 一、 概述 1． 手机通常使用的天线有四种类型： （1） PIFA 天线：即平面倒 F 天线，这种天线的基本组成形式是互相平行的平面辐射单元和接地面，在辐射单元上彼此靠近的位置有一个接地的短路片和一个馈电片。 （2） 单极子变形天线：即类似于外置天线的变形，它只有一个馈电的接触弹片，内部可以有多种几何结构形式。 （3） PCB 板天线：这种天线也可以认为是单极子天线的变形，只是将天线辐射体做在 PCB 板上。这种天线可以为外置，由 PCB 走线和过孔共同绕成螺旋状，也可以是内置形式，并允许多种几何结构。 （4） 陶瓷介质天线：即将天线做在高介电常数的陶瓷材料上，从而达到减小尺寸的目的。手机蓝牙天线多采用陶瓷介质天线的形式。 2． 所有手机天线都可以认为是从对称振子和接地单极子天线的基础上发展而来，所以这一讲主要给出对称振子和接地单极子天线的理论分析。 二、 对称振子（Dip o le）天线 1． 对称振子的结构 对称振子由两根同样粗细、同样长度的直导线构成，在中间的两个端点馈电。每根导线的长度是 ，它又称为对称振子的臂长。在谐振条件下， 为四分之波长。 这种天线结构简单，适用于多个波段。它可以作为独立的天线使用，也可以作为复杂天线（如天线阵）的单元或面天线的组成部分（如馈源）。手机使用的所有天线都可以以这种天线为出发点作进一步的分析。 2． 对称振子分析 对称振子的分析可以采用集总等效电路法。可以将它看做由终端开路的两根长导线的电流分布张开所形成。无耗开路长线上的电流是正弦分布的，对称振子上的电流也近似按正弦分布，波型与臂长的电长度有关。 取对称振子中心为坐标原点，振子轴沿 x 轴，则对称振子的电流分布可以近似表示为： （1 ） 其中是波腹电流，是对称振子的电流传输相移常数，（是振子上的波长），如果不考虑损耗，则，其中和分别是自由空间的相移常数和波长。 （1 ）式还可以写成： （2 ） 全长的对称振子称为全波振子，全长为的对称振子称为半波振子。实际使用的振子都是半波振子。 需要注意的是，在长线无辐射系统中沿线电流为严格的正弦分布，在有辐射的系统中的电流只是近似正弦分布。 对称振子的等效电路如下图所示。 根据对称振子的电流分布求解辐射场，可以得出为： （3 ） （4 ） 从中可以看出对称振子的辐射电场只有方向分量，磁场只有方向分量，它们都是空间方向的函数，与方位角无...
