天线设计与测试分析
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理想天线远离人体：
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天线测试结果
理想天线靠近人体
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天线测试结果分析
上面选取数据是理想天线的数据，其他天线 的测试结果表现与此类似，当人体远离时， 谐振频率较高，人体靠近时，频率降低。 由于理想天线比较有代表性，就以理想天线 做为代表介绍频率漂移可能原因。（注：所 有分析都基于测试是准确的，系统经过校正 的，也用标准阻抗匹配器对仪器校准过。）
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天线设计概述
关于金山天线，总长不是四分之一波长，也不 一定正好是波长的整数倍。由于我们不能详细 得到材料，厚度，线宽等参数。要确切知道其 相互关系比较困难。但其中可能运用到的知识 点有几个。 1.由于天线体积小，其发射电阻较小，增加线 长可以增大发射电阻，提高效率。 2.运用弯折对频率的影响，合理取舍，延长线 长同时让频率能到2.4G.
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天线设计概述
我们有几个设计文档验证公式的可行性 1.文档“PCB天线设计指南”中推荐天线 2.45GHz，RF4材料介电常数4.4,厚1.6mm， 线宽1.5mm，计算后结果线长为17.2mm.满 足上述工式。 2.方档专利设计中提过用PCB天线做验证： 2.45GHz，RF4材料，介电常数4.4，厚 1.6mm，线宽2mm，计算后长度17.04mm， 与文献结果一致。 3.蓝牙天线：佳维提供数据，线宽0.6mm,RF4 材料，0.6板厚，长度17.1mm.根据计算结果 17.18mm。
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天线设计概述
我们设计的考虑： 1.不考虑弯折，完全按理论长度设计，仿制了 蓝牙天线，圆弧天线，和理想天线。 2.完全模仿金山外形天线。 3.尊循天线设计一般规则，初始线微长，在测 试过程中调节达到谐振频率，安排了线长尽量 长的天线。
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天线在人体靠近时频率下移
有两种解释: (1).根据前面提到的公式，当人体与器件很近或者接 触时，人体可看着加厚的PCB板材的一部份，而人体 的相对介电常数大得多（水是80，人体在50－70之 间），如果把上述介电常数替换，可知谐振频率会降 低很多，这可以看着这个解释的一部份。 (2).人体靠近时，会影响外部电磁场，从而影响谐振 电阻，最终反馈到仪器的匹配频率变化。（不同频率 点产生容抗，感抗不一样，和外部匹配点是否刚好一 致。）
天线测试结果
首先说明测试的结果与预期并不符合，这有多方 面一原因，一方面当时的确没有考虑人体对频率 偏移的影响，另一方面，测试的条件和方法可能 也有一定的影响，最后，外部配件对天线的影响 也非常重要。 下面会对测试结果与可能性的原因做一个详细的 论述：
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天线测试结果
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频率下移相关研究
单独手机——模型1， 手机，头部(不作特别说明时包括脖子和肩部)——模型2。 手机，头部以及手——模型3。 Iphone天线问题也说明了外界对天线的影响，乔布斯的建议是改变手持手机的方式 here Your site
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人体远离时频率偏高
从上面结果可以看出，在自由空间中，本来预期的谐 振频率是2.45G，但频率偏高，达到3G以上，这其中 也有以下几种解释。 (1).阻抗匹配点不在2.45Ｇ，即发射功率并没进入天 线进行发射就被反射，谈不上天线的谐振。 (2).天线的地不够，单极天线要求与之相对的地足够 大，而我们测试时的地不知怎么安排的？ (3).SMA头的影响 (4).材料
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地的大小与谐振频率
上图可以看出，地面小时，谐振频率会上移。（这个只能做一个参 考，因为他们的地所谓的小也是大于了最小要求）
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ห้องสมุดไป่ตู้
地的大小对频率影响
接地板半径参数 地的参数对天线的方向性图影响显而易见．其在超过一 定面积时候，必然会导致低频部分的主瓣方向沿水平面 上翘。但在减少到一定面积时候，不但影响天线的方向 性图．还影响到天线的阻抗匹配。当其取15mm时．对 低频部分的谐振频率几乎没有影响，但是高频部分的频 率中心却向高频移动了近700MHz.
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SMA头对天线的影响 头对天线的影响
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下一步可做
测试一下响应，（接收时情况） 调整阻抗，在阻抗匹配下的表现。 改变地的大小，测试结论。 寻求外部支援。
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Thanks Linsen
2010.8.12
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天线设计概述
上述设计都有文档支持并有产品实现，但和另 一些理论文档是有冲突的。其中在关于弯折单 极天线的文章中描述－－“弯折线单极天线的 谐振频率比相同高度的纯单极子天线谐振频率 低，而比总线长相同的单极天线的谐振频率 高。” 但事实上从上面的文档发现，专利天线和蓝牙 天线并没有考虑到弯折的影响。全长直接用上 面公式计算。
线设计与测试
Linsen 2010.8.12
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内容提要
天线设计概述 测试结果概述 测试结果分析 下一步的可能性选择
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天线设计概述
考虑到产品空间限制和我们选用的频段，在前几次讨 论中初步确定了设计方向，主要是针对PCB板单极子 天线。 单极子要求天线长度为四分之一波长。而这与材料， 线宽等密切相关，它们之间满足下列关系：
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天线测试结果
理想天线靠近人体
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天线测试结果分析
上面选取数据是理想天线的数据，其他天线 的测试结果表现与此类似，当人体远离时， 谐振频率较高，人体靠近时，频率降低。 由于理想天线比较有代表性，就以理想天线 做为代表介绍频率漂移可能原因。（注：所 有分析都基于测试是准确的，系统经过校正 的，也用标准阻抗匹配器对仪器校准过。）
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天线设计概述
关于金山天线，总长不是四分之一波长，也不 一定正好是波长的整数倍。由于我们不能详细 得到材料，厚度，线宽等参数。要确切知道其 相互关系比较困难。但其中可能运用到的知识 点有几个。 1.由于天线体积小，其发射电阻较小，增加线 长可以增大发射电阻，提高效率。 2.运用弯折对频率的影响，合理取舍，延长线 长同时让频率能到2.4G.
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天线设计概述
我们有几个设计文档验证公式的可行性 1.文档“PCB天线设计指南”中推荐天线 2.45GHz，RF4材料介电常数4.4,厚1.6mm， 线宽1.5mm，计算后结果线长为17.2mm.满 足上述工式。 2.方档专利设计中提过用PCB天线做验证： 2.45GHz，RF4材料，介电常数4.4，厚 1.6mm，线宽2mm，计算后长度17.04mm， 与文献结果一致。 3.蓝牙天线：佳维提供数据，线宽0.6mm,RF4 材料，0.6板厚，长度17.1mm.根据计算结果 17.18mm。
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我们设计的考虑： 1.不考虑弯折，完全按理论长度设计，仿制了 蓝牙天线，圆弧天线，和理想天线。 2.完全模仿金山外形天线。 3.尊循天线设计一般规则，初始线微长，在测 试过程中调节达到谐振频率，安排了线长尽量 长的天线。
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天线在人体靠近时频率下移
有两种解释: (1).根据前面提到的公式，当人体与器件很近或者接 触时，人体可看着加厚的PCB板材的一部份，而人体 的相对介电常数大得多（水是80，人体在50－70之 间），如果把上述介电常数替换，可知谐振频率会降 低很多，这可以看着这个解释的一部份。 (2).人体靠近时，会影响外部电磁场，从而影响谐振 电阻，最终反馈到仪器的匹配频率变化。（不同频率 点产生容抗，感抗不一样，和外部匹配点是否刚好一 致。）
天线测试结果
首先说明测试的结果与预期并不符合，这有多方 面一原因，一方面当时的确没有考虑人体对频率 偏移的影响，另一方面，测试的条件和方法可能 也有一定的影响，最后，外部配件对天线的影响 也非常重要。 下面会对测试结果与可能性的原因做一个详细的 论述：
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人体远离时频率偏高
从上面结果可以看出，在自由空间中，本来预期的谐 振频率是2.45G，但频率偏高，达到3G以上，这其中 也有以下几种解释。 (1).阻抗匹配点不在2.45Ｇ，即发射功率并没进入天 线进行发射就被反射，谈不上天线的谐振。 (2).天线的地不够，单极天线要求与之相对的地足够 大，而我们测试时的地不知怎么安排的？ (3).SMA头的影响 (4).材料
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地的大小与谐振频率
上图可以看出，地面小时，谐振频率会上移。（这个只能做一个参 考，因为他们的地所谓的小也是大于了最小要求）
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地的大小对频率影响
接地板半径参数 地的参数对天线的方向性图影响显而易见．其在超过一 定面积时候，必然会导致低频部分的主瓣方向沿水平面 上翘。但在减少到一定面积时候，不但影响天线的方向 性图．还影响到天线的阻抗匹配。当其取15mm时．对 低频部分的谐振频率几乎没有影响，但是高频部分的频 率中心却向高频移动了近700MHz.
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SMA头对天线的影响 头对天线的影响
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下一步可做
测试一下响应，（接收时情况） 调整阻抗，在阻抗匹配下的表现。 改变地的大小，测试结论。 寻求外部支援。
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Thanks Linsen
2010.8.12
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天线设计概述
上述设计都有文档支持并有产品实现，但和另 一些理论文档是有冲突的。其中在关于弯折单 极天线的文章中描述－－“弯折线单极天线的 谐振频率比相同高度的纯单极子天线谐振频率 低，而比总线长相同的单极天线的谐振频率 高。” 但事实上从上面的文档发现，专利天线和蓝牙 天线并没有考虑到弯折的影响。全长直接用上 面公式计算。
线设计与测试
Linsen 2010.8.12
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天线设计概述 测试结果概述 测试结果分析 下一步的可能性选择
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天线设计概述
考虑到产品空间限制和我们选用的频段，在前几次讨 论中初步确定了设计方向，主要是针对PCB板单极子 天线。 单极子要求天线长度为四分之一波长。而这与材料， 线宽等密切相关，它们之间满足下列关系：