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PIFA到底是从何种天线形式演变过来的?

05-08
小弟最近刚刚接触PIFA天线,看过了一些资料,说PIFA演变过程有两种,一种是单极子>顶加载>倒L>倒F>PIFA;另一种说是从微带天线演变来的.我个人做个些仿真,貌似是与微带天线的关系更大.而且,天线的书籍中也没怎么找到有讲PIFA原理的.请问各位大神讲解下.不胜感激!

如果想深入了解PIFA天线的原理,可以去看看IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION, VOL. 54, NO. 1, JANUARY 2006上刊载的一篇文章《Radiating and Balanced Mode Analysis of PIFA Antennas》,作者是荷兰代尔夫特理工大学的Kevin R. Boyle和Leo P. Ligthart。
文章用辐射与平衡模的理论来分析了PIFA天线的工作机理,同时推导出了一些很重要的结论,如:辐射模直接显示PCB对于辐射和带宽的影响程度。平衡模表明,短路引脚相当于一个具有并联电抗作用的阻抗变换器。

PIFA天线是monopole天线或microstrip patch天线的变种,这些天线都可以推导出PIFA天线,PIFA天线也在一定程度上融合了这些天线的特点。
PIFA天线最早源自于King等人在1960年提出的“并联驱动式倒L天线”(R. King, C. W. Harrison, and D. H. Denton, “Transmission line missile antennas,”IRE Trans. Antennas Propag., vol. 8, no. 1, pp. 88–90, Jan. 1960.)。
King,和之后的Guertler,从基本原理当中推导出天线的特性,例如驱动点阻抗和方向性。(R. Guertler, “Isotropic transmission-line antenna and its toroid-pattern modification,” IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 25, no. 3, pp. 386–392, May 1977.)
附上一个PIFA天线的演进图,这样比较直观些。三种天线都可以推导出PIFA天线。

PIFA到底是从何种天线形式演变过来的?



两种说法:从微带天线转变过来,从对称偶极子天线转变过来的。都有一定的道理。

从微带天线转过来的,看下微带天线就知了

同问?也想知道,前面也查过天线的原理,确实没看到PIFA天线的原理介绍!

多谢LS强力人士的解答,发现自己想的还是有些不足。向您学习。

附图摘自陈志宁(Zhi Ning Chen)和谢润华(Michael Y. W. Chia)两位教授的《Broadband Planar Antennas Design and Applications》。
你所指的“看到增益方向图与偶极子的增益方向图很像”,实际上指的是手机PIFA天线在低频段(例如GSM900)上的辐射场型与偶极子的辐射场型相似。这是因为手机的参考地通常都不大,不能视为理想地平面。尤其是针对低频段而言,这种情况下的地不再是反射体而是辐射体,换而言之,地是天线的一部分,常说的地长度满足四分之一波长即是指此意。实际上在低频段上,地的辐射贡献是要超过手机天线本身的。而对于高频段(例如DCS1800)而言,地的长度就显得较大了,通常超过了半个波长,所以辐射主要由天线本身贡献。高频段的辐射场型也不再是类似于偶极子天线那样的苹果图了,而变得较为复杂畸形。
地是一个很重要的关键,手机天线的特殊性在于它的参考地尺寸都不大,对天线性能的作用很显著,尤其在低频段上的辐射是地占主导地位。手机低频段的辐射性能不理想,如果排除干扰的原因,通常都是地出了问题。这也是为什么如果手机天线出现低频段SAR超标的时候,会非常难处理,因为地起主要辐射作用,而调整地则对工程师而言无疑是牵一发动全身的难题。这还可以理解为什么翻盖机天线做在手握处时,低频段辐射很差,需要对转轴进行处理,实际上还是一个对地的处理问题。

看不懂呀

多谢楼上兄弟的,请问你上传的那个图是那本书或论文的,烦请告知。
还有一个问题,我用HFSS仿真了一个手机PIFA天线,看到增益方向图与偶极子的增益方向图很像,而微带天线的图只有在地板上的部分。发现这个差别,让我觉得有点迷糊。

小编讲的非常透彻,谢谢!

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