蓝牙天线设计资料
WiFi蓝牙(A10192)天线设计指南
Fusca 2.4G SMD天线集成设计指南2009-6-8一、天线的封装二、天线的摆放1，尽量将天线摆放在PCB的角落，以便天线能有更宽的“可视角”，且尽量将天线沿着PCB 的短边沿摆放，这样可以让天线具有更宽的带宽；2，尽量将天线周边的器件摆放限制在30度入射范围内，以尽可能避免遮蔽；小体积的电阻电容等距离天线边缘的间距建议不小于2mm、更大体积的器件距离天线边缘的间距建议不小于5mm、潜在的噪声源器件建议尽量远离天线；另外，天线周边地平面边缘距离天线应改也不小于2mm；三、天线的电路根据与天线搭配的RF芯片的不同，在天线和RF芯片之间可能的电路有：1) 直接连接；2) 一个隔直电容；3) 一个巴伦电路；4) 一个LC低通滤波器；5) 额外的与芯片相关的电路（用于偏置或控制等）；6) 以上情况的组合；7) 阻抗匹配电路（通常匹配阻抗为50欧）；对于传输线的阻抗匹配，通常采用L-C PI型网络的形式（L串联、C并联），这种LC阻抗匹配也能起到低通滤波的作用，以过滤掉其他芯片或从空间辐射来的带外噪声。
四、天线的Layout1，天线和射频芯片之间的连线可以是微带线，也可以是带地的混合型共平面波导线（hybrid co-planar waveguide with groundplane），后者比前者更为紧凑但是需要注意将表层和底层的地通过过孔连接起来；注：两种形式的传输线都可使用安捷伦公司的Appcad程序计算相应的传输线参数。
Appcad程序文件可从这里下载：/Soft/u-blox/appcad.rar1) 微带（Microstrip）传输线的计算〉〉选择左边Passive菜单栏下的Microstrip类型传输线：〉〉根据待传输线号的中心频率、使用的PCB板材、铺铜厚度、传输线到邻近接地层的垂直高度等参数，再结合可调整的传输线宽度，反复计算并调整，直至计算得到的Z0阻抗数值接近50欧姆的理想阻抗：2) 带地的共平面波导（Co-Planar Waveguide with Groundplane）传输线的计算〉〉选择左边Passive菜单栏下的Coplanar Waveguide类型传输线：〉〉选择传输线下方是否带地并根据待传输线号的中心频率、使用的PCB板材、铺铜厚度、传输线到邻近接地层的垂直高度等参数，再结合可调整的传输线宽度、传输线到表层邻近地的间隙，反复计算并调整，直至计算得到的Z0阻抗数值接近50欧姆的理想阻抗：2，到天线馈点的馈线上方不应有任何的其他天线；3，到天线馈点的馈线应从馈点焊盘所处的方向进入馈点，而不应从反面或其他防线绕线进入；4，从馈点到射频芯片的传输线走线尽可能短，以减小线损；五、防静电处理Fusca天线内部有接地处理，因而用手指接触天线的话不会让射频芯片受到静电损害。
一种小型化蓝牙印刷天线的设计
便 携式 电脑 等设 备 中… ， 遍 接 受 它 的 Ｔ 作 频 段 为 普
长可由式 Ａ ＝Ａ／√ 。 计算。其中 ， 是介质的介
电常 数 ， ， 是介 质 的磁 导率 。 因此 通过 降 低 电磁 波
在介 质 中传 播 的 波 长 ， 是 实 现 天 线 的 重 要 方 法 。 也
第 ｌ ０卷
第２期 １
２１ ０ ０年 ７月
科
学
技
术
与
工
程
Ｖ １ １ Ｎｏ ２ Ｊ ｌ ０ ０ ｏ． ０ ．１ ｕｙ ２ １
１７ —８５ ２ １ ） １５ ６ —５ ６ １１ １ （０ ０ ２ — １３ ０
Ｓ ｉ ｎ ｅ Ｔｅ ｈ ｌｇ ｎ ｇｎｅ ｒｎ ｃ ｅ ｃ ｃ ｎｏｏ ｙ ａ ｄ Ｅｎ ｉ ｅ ｉ ｇ
２１ ０ ０年 ４月 ３ 日收 到 通信作 者简介 ： 高 飞（９６ ） 黑龙江人 ， 士研究生 ， 究方 李 １８ 一 ， 硕 研 向 ： 波天线 、 牙天线 、 米波成像等 。 短 蓝 毫
的选 取 就 成 为 能 否 在 最 小 限度 的 降 低 天 线 性 能 的 同时实 现小 型化 的重 要 因素 。 同 时 ， 电磁 波 在 介 当 质 中传播 时 ， 波 长 会 变 短 ， 磁 波 在 介 质 中的 波 其 电
关 键词 蓝牙
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倒F天线设计
蓝牙的倒F型天线设计引言蓝牙是一种支持设备短距离通信(一般是1Om之内)的无线电技术，能在设备之间进行无线信息交换，其工作频段是2.4～2.483 GHz的全球通信自由频段，目前已广泛应用在移动通信设备中。
天线是蓝牙无线系统中用来传送与接收电磁波能量的重要必备组件。
由于目前技术尚无法将天线整合至半导体芯片中，故在蓝牙模块里除了核心的系统芯片外，天线是另一个影响蓝牙模块传输特性的关键性组件。
本文给出了一款倒F型天线的设计，该天线尺寸小，设计简约，制造成本低，工作效率高，适用于蓝牙系统应用。
1 天线设计倒F型天线是上世纪末发展起来的一种天线，具有结构简单、重量轻、可共形、制造成本低、辐射效率高、容易实现多频段工作等独特优点，因此，近几年来，倒F型天线得到了广泛的应用研究和发展。
倒F天线是在倒L天线abc的垂直元末端加上一个倒L结构edb构成。
它使用附加的edb结构来调整天线和馈电同轴线的匹配。
该天线具有低轮廓结构，辐射场具有水平和垂直两种极化，另外由于结构紧凑而且具有等方向辐射特性，同时其良好的接地设计可以有效提高天线的工作效率。
图1所示是典型的倒F 型天线结构图，该天线可以看作是e端短路，a端开路的谐振器，所以，a端电压最大，电流为零，e端电压为零，电流最大。
由于倒F天线的结构中包含了接地的金属面，可以降低对射频模块中接地金属面的敏感度，因此非常适合用于片上系统。
另外，由于倒F天线只需利用金属导体配合适当的馈线来调整天线短路端到接地面的位置，因而制作成本较低，可以直接与PCB电路板焊接在一起。
图2所示为倒F型天线在电路板上的布置图。
倒F型天线在电路板上的布置图2 测量基本原理图3所示是一个网络分析仪的原理框图。
在对倒F天线进行测量时，先由仪器发出扫频信号，并将该信号通过输出口送到被测设备，当信号通过设备后，再送回网络分析仪。
网络分析仪的原理框图由于待测设备的输入阻抗与网络分析仪的输出阻抗不可能理想匹配，因而必然会发射一部分信号。
蓝牙模块硬件设计指导（参考）
蓝牙模块硬件设计指导（参考）一简介该文基于某款蓝牙模块的硬件设计经验总结，仅作硬件设计参考之用。
二天线设计2.1 PIFA 天线设计2.1.1 尺寸要求该天线是经过调频特性的理论计算得出的尺寸大小，并经过实际设计验证的经验值，跟板材及环境都有关系。
按如下规格设计最远距离（无遮挡）可达 20 米。
图 12.1.2 布线要求首先，建议将天线按尺寸设计成元件封装，方便摆放及后续项目设计，并可以防止拖动造成尺寸大小变化，而来回修改。
其次，该天线是与地线连接的，天线有效部分的周围及其下层（即背面）不应用有元器、布线，更不应该铺铜，否则影响信号发射和接收，甚至无法正常工作。
第三，该天线的接地点要求大面积接地，并多打过孔。
第四，该天线要求设计在 PCB 板的板边，尽量朝前面板，并要求周围避开铁质结构件。
2.1.3 板材要求板材请选用：FR4，介电常数为 4.22.2 外引天线设计请断开 PIFA 天线的连接电路，并用 10pF 的电容连接外引天线。
外引天线的线材要求采用 50 欧高频屏敝电缆，并在尾部去掉 3CM 长的屏敝层。
线头的中间信号线焊接在天线输出端，而屏敝铁线也应该焊在就近地线位置，该天线尾部应放置于前面板靠前位置或者引至铁壳之外。
三电源设计电源的参数要求应根据具体型号的参数来设计，详细请见相应型号的 SPEC 文档。
注：为了保证模块的工作的稳定性及语音输出不受干扰，建议蓝牙模块独立电源供电，并保证电源稳定，输出功率符合模块的最大功耗。
另外，掉电时，要保证蓝牙的掉电完全（即保证掉电电压可以小于 1.5V 超 50mS）；实在无法满足条件，请加进复位芯片对模块复位引脚进行复位电平控制。
建议：主控 CPU 增加对蓝牙模块的电源控制，即可保证模块掉电完全，也可避免蓝牙模块的状态与 CPU 的状态不一置。
四音频电路设计音频电路的设计直接影响到蓝牙模块输的音质指标，所以，应独立区分布线，保证音频信号的完整性。
蓝牙天线_精品文档
蓝牙天线摘要：蓝牙技术是一种用于无线通信的短距离技术，广泛应用于智能手机、电脑和其他电子设备中。
蓝牙天线是实现蓝牙通信的关键组件之一，它的设计和性能对蓝牙设备的通信质量和传输距离具有重要影响。
本文将介绍蓝牙天线的原理、种类和性能参数，并探讨如何选择和优化蓝牙天线以满足不同应用需求。
1. 引言蓝牙技术是一种无线通信技术，使用2.4 GHz ISM频段的无线电波进行短距离通信。
它具有低功耗、低成本和简化的特点，广泛应用于智能手机、音频设备、电脑配件和家庭自动化等领域。
蓝牙设备之间的通信主要依赖于蓝牙模块和蓝牙天线。
蓝牙天线作为蓝牙模块的关键组件之一，在通信质量和传输距离方面起着至关重要的作用。
2. 蓝牙天线的原理蓝牙天线基于天线工程的原理和技术，主要用于接收和发送无线信号。
它由导体制成，可将电信号转化为无线电波，并将收到的无线电波转化为电信号。
蓝牙天线如何工作取决于它的设计和构造。
常见的蓝牙天线设计包括片状天线、贴片天线、螺旋天线和PCB天线等。
片状天线是一种薄片形状的天线，常用于手机和其他紧凑型设备中。
贴片天线是一种贴在PCB上的天线，适用于电子设备的集成设计。
螺旋天线是一种绕线形状的天线，具有较高的增益和传输距离。
PCB天线指的是直接印制在PCB上的天线，可实现更好的性能和集成度。
3. 蓝牙天线的种类根据应用需求和尺寸限制，蓝牙天线可以分为内部天线和外部天线。
内部天线是直接集成在设备内部的一种天线，常见于智能手机、平板电脑和电脑等设备中。
由于空间限制，内部天线往往较小且性能受限。
外部天线是通过天线接口连接到设备外部的一种天线，常用于特定应用场景或需要更好性能的设备中。
外部天线可以根据需求选择不同类型的天线，如螺旋天线、饰品天线等。
4. 蓝牙天线的性能参数蓝牙天线的性能参数可以通过以下几个指标来评估和比较：4.1 增益：增益是衡量天线能量辐射和接收能力的重要指标。
增益越高，天线的辐射和接收范围越广。
基于HFSS的蓝牙阵列天线的设计—毕业设计
吉林农业大学本科毕业设计题目名称：基于HFSS的蓝牙微带阵列天线设计院系：信息技术学院专业年级：电子信息科学与技术2班目录基于HFSS的蓝牙微带阵列天线设计 (I)1 前言 (1)1.1 蓝牙的定义 (1)1.2 微带天线的定义 (3)1.3 微带天线的发展 (3)1.5 HFSS仿真软件的介绍 (4)1.6 微波的定义 (6)2 天线的基本理论 (6)2.1 天线的方向图 (6)2.2天线的辐射强度 (8)2.3天线的方向性系数 (8)2.4 天线的效率 (9)2.5 天线的增益 (9)2.6 天线的输入阻抗 (10)2.7 天线的极化 (10)3 微波的基本概念 (12)4 微带天线的基本理论 (13)4.1 微带天线的辐射机理 (13)4.2 微带辐射贴片尺寸估算 (14)5 阵列天线的基本理论 (16)5.1 阵列天线的发展 (16)5.2 阵列天线的分类 (16)5.3 阵列天线的基本原理 (16)5.4 直线阵列天线的基本原理 (17)6 微带阵列天线的设计 (20)6.1 微带阵列天线单元的设计 (20)6.1.1 辐射贴片单元的尺寸 (20)6.1.2 辐射贴片单元的阻抗匹配 (20)6.1.3 微带线的尺寸 (22)6.2 微带阵列天线的整体设计 (23)II6.2.2 阵列天线馈电网络的设计 (24)6.2.3 阵列天线的软件建模 (26)7 微带阵列天线的软件仿真 (27)7.1 天线的仿真数据 (27)7.2 天线的仿真结果分析 (29)8 结论 (33)参考文献 (33)致谢 (34)基于HFSS的蓝牙微带阵列天线设计姓名：杨桦专业：电子信息科学与技术指导教师：顾洪军摘要：随着科技和经济的快速发展，大量的天线被应用到太空科技、航海和移动通讯等领域，例如：小型化天线、多功能天线和多种实用性天线。
蓝牙是信息时代最具代表性的技术之一，主要应用于短距离无线通信。
蓝牙技术已经被广泛应用于多种通信领域。
蓝牙天线设计
蓝牙天线设计目前最常见的蓝牙天线有偶极天线（dipole antenna）,倒 F 型天线（planar inverted F anternna）、曲流线型天线（meander line antenna）、微小型陶瓷天线（ceramic antenna）、液晶聚合体天线（lcp）和棒状天线（2.4G 频率专用）等。
由于这些具有近似全向性的辐射场型以及结构简单、制作成本低的优点，所以非常适合嵌入蓝牙技术装置使用。
下面主要介绍 4 种天线的设计方法。
1、倒F 型天线倒F型天线是由于其结构与倒置的英文字母 F 相似而得名。
如下图 1 所示。
其中（L+H）只有四分之一波长，而且在其结构中已经包含有接触地金属面，可以降低对模块中接地金属米难的敏感度，所以非常适合用在蓝牙模块装置中。
另外一方面，由于倒 F 型天线只需要利用金属导体配合适当的馈线及天线短路到接地面的位置，故其制作成本低，而且可以直接与pcb电路板焊接在一起，一体化设计。
倒 F 型天线的天线体可以为线状或者片状，若以金属片制作则可以为SMD（suerface-mountde device）组件焊接在电路板上达到隐藏天线的目的。
此时为了支撑金属片不与接地金属面产生短路，通常会在金属片与接地面之间加入绝缘介质。
当使用介电常数较高的绝缘材料还可以缩小蓝牙天线尺寸。
图 2 给出了倒 F 型天线的pcb设计封装参数。
作为板载天线的一种，倒 F 型天线设计成本低但是增加了一定的体积，但是实际应用中是最长见一的一种。
倒 F 型天线是1/4 波长天线，除去其天线接入点外，其外轮廓为L 形状。
图 2 中蓝牙天线接入点与蓝牙芯片的天线引脚相连接，外轮廓L 型短边接地，天线接入点介于地和天线开放端之间。
板载F型天线一般放在pcb 顶层，铺地一般放在顶层并位于天线附近，但天线周围务必不能放置地，周围应是净空区。
图 3 给出了倒 F 型天线在PROTEL 中制作成板载天线的应用示范：2、曲流型天线曲流型天线的长度比较难确定。
单天线WIFI蓝牙方案
单天线WIFI蓝牙方案
WiLink 1835模块天线设计这一参考设计在单一电路板上结合了WiLink 8模块的功能和内置天线，其实施方式与接受认证时的方式相同。
借助此模块，客户就能通过家庭自动化和物联网(利用WiLink 1835模块上提供的Wi-Fi和蓝牙/蓝牙低功耗功能)等嵌入式应用评估模块性能。
此天线设计通过采用与模块接受认证测试时相同的布局来充分利用认证，让客户能在创建应用时避免重复认证。
特性
集成式FCC、ETSI和TELEC认证模块
电路板的模块实施方式采用与认证时相同的天线布局
无需重新认证即可在应用中使用
单一模块电路板上有WLAN、蓝牙4.1、BLE单天线共存
WLAN 2.4 GHz SISO(20和40 MHz通道)和2.4 GHz MIMO(20 MHz 通道)功能
此电路板包含带有预认证模块的内置天线并且包含用户指南以
及入门所需的软硬件。
2.4Ghz蓝牙和wifi天线设计-HFSS
HFSS —2.4Ghz蓝牙和wifi天线设计wang161x2018-11-25 11:46:035270收藏 18分类专栏：HFSS版权PCB天线的发展演变———-单极子天线半波偶极子天线单向偶极子天线（鞭状天线、倒L天线）方向性：2.15dB 方向性：2.15dB+3dB输入阻抗：73.2欧姆输入阻抗：37.6欧姆倒F天线：由倒L天线演变而来，为了解决倒L天线没有参数调节输入端的输入阻抗。
发展思路：倒L天线输入端电流最大，电压最小。
而末端电流最小（0），电压最大。
根据阻抗定义：R=V/I，输入端输入阻抗小，输出端输入阻抗大，可见天线的输入阻抗是逐渐增大的，即总有一点满足输入阻抗的值为50欧姆，这样就可以满足标准的50欧姆阻抗，可以调节馈点位置，来调节输入阻抗。
为了减小天线尺寸，可采用蛇形天线设计天线应该考虑的问题：1.天线工作频率的决定因素是天线的长度。
天线长度介于1/4介质波长和1/4自由空间波长之间2.PCB板材（通常都是FR4，Er=4.4）3.PCB板厚4.PCB 板参考地平面的尺寸5.天线走线的宽度。
6.天线位置7.外壳HFSS设计环境软件版本HFSS v 15.0求解类型（solution type）Driven Terminal激励类型Lumped port背景边界条件Radiation2.4Ghz蓝牙和wifi天线设计工作频率Bluetooth/wifi工作于2.4Ghz1SM中心频率取2.45Ghz PCB板信息介质材料：FR4 Er=4.4板厚：1mm天线走线宽度：1.6mmPCB板尺寸：65mm×40mm参考地大小：40mm×40mm天线长度：2.45Ghz时1/4各自由空间波长：30.6mm1/4个FR4介质波长：14.8mm取二者中间值22.7mm 其中垂直长度8mm，水平长度14.7mm创建参数化模型便于参数扫描分析分析天线长度和谐振频率找出天线工作于2.45Ghz对应的准确长度分析PCB相关参数变化，对天线性能的影响1.分析PCB 板厚对天线性能的影响2.分析地平面大小对天线性能的影响3.分析天线线宽对天线性能的影响4.分析天线总长度对天线性能的影响，垂直长度和水平长度变化对天线性能的影响HFSS实操打开hfss软件插入一个hfss设计对于PCB天线来说，我们最好使用终端驱动求解类型，所以将求解类型设置为终端求解类型HFSS→Solution Type→Driven Terminal接下来就是创建PCB天线的模型，在创建模型之前，首先设置一下长度单位，当前系统默认的长度单位是mm，所以可以不用修改，如果不是可以从Modeler→Units→Select Units（mm）定义一系列的设计变量Hfss→design properties→Add 此处添加一个变量H—Sub来表示PCB班的厚度W：天线走线宽度H：天线在垂直方向上的长度L：天线在水平方向上的长度Gnd_x:参考地的长度Gnd_y:参考地的宽度如下Add以下变量创建天线模型首先创建PCB板的介质层：单击创建长方形的快捷方式，创建一个任意大小的长方体。
蓝牙天线的π电路参数
蓝牙天线的π电路参数全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：蓝牙技术在现代生活中扮演着重要的角色，而蓝牙天线则是蓝牙设备中至关重要的组成部分。
蓝牙天线的设计和参数对蓝牙设备的性能起着至关重要的作用。
在蓝牙天线中，π电路是一种常见的天线结构，其参数和特性也对天线性能产生着重要的影响。
π电路是一种常用的传输线天线结构，它具有简单的实现和结构，成本较低，因此在蓝牙天线设计中得到了广泛的应用。
π天线的基本结构是由两个天线元件和一个传输线组成，其中一个元件用作天线发射信号，另一个用作接收信号，传输线用于连接两个元件。
在设计π电路蓝牙天线时，需要考虑一系列参数以保证其良好的性能。
其中最关键的参数包括频率范围、阻抗匹配、增益和辐射效率。
频率范围是指天线可以工作的频率区间，通常设计时需根据蓝牙设备工作频段选择合适的频率范围。
阻抗匹配是指天线与射频传输线之间的匹配情况，一般需要使用匹配网络进行调整以保证信号传输的稳定性。
增益是指天线在某一方向上的电子场放大倍数，增益越高，传输距离就越远。
辐射效率是指天线将输入功率转化为辐射功率的效率，影响着天线的能耗和传输效率。
除了以上几个基本参数外，π电路蓝牙天线的设计还需考虑其辐射图案、带宽和尺寸等因素。
辐射图案是指天线在三维空间中的辐射情况，需要根据具体应用场景选择合适的辐射图案以保证传输稳定性。
带宽是指天线能接收或发射信号的频率范围，通常带宽越宽，传输稳定性就越好。
尺寸通常指天线的物理尺寸大小，对于蓝牙设备来说，小尺寸的天线可以提高设备的便携性和美观性。
在实际的π电路蓝牙天线设计中，通常需要通过仿真软件对天线进行建模，优化设计参数。
通过仿真软件可以模拟不同参数下天线的性能，并根据具体需求进行参数调整以达到最佳性能。
实验测试也是必不可少的一步，通过实际测试可以验证仿真结果，保证天线设计的准确性和可靠性。
π电路蓝牙天线是一种常用的天线结构，其设计参数对蓝牙设备的性能至关重要。
在设计π电路蓝牙天线时，需要考虑频率范围、阻抗匹配、增益、辐射效率等一系列参数，同时也需考虑辐射图案、带宽和尺寸等因素。
蓝牙天线设计
蓝牙天线设计————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：ﻩ蓝牙天线设计目前最常见的蓝牙天线有偶极天线（dipole anｔennａ）,倒Ｆ型天线(planar ｉnveｒted F aｎterｎｎa)、曲流线型天线（meaｎder lｉne antenna）、微小型陶瓷天线(ceｒamic aｎtenna)、液晶聚合体天线（lcｐ)和棒状天线(2.4Ｇ频率专用)等。
由于这些具有近似全向性的辐射场型以及结构简单、制作成本低的优点，所以非常适合嵌入蓝牙技术装置使用。
下面主要介绍 4 种天线的设计方法。
1、倒F 型天线倒F型天线是由于其结构与倒置的英文字母 F 相似而得名。
如下图 1 所示。
其中（Ｌ+Ｈ)只有四分之一波长,而且在其结构中已经包含有接触地金属面,可以降低对模块中接地金属米难的敏感度,所以非常适合用在蓝牙模块装置中。
另外一方面,由于倒 F 型天线只需要利用金属导体配合适当的馈线及天线短路到接地面的位置,故其制作成本低,而且可以直接与pcb电路板焊接在一起,一体化设计。
倒 F 型天线的天线体可以为线状或者片状,若以金属片制作则可以为ＳMD(sｕerfaｃe-mounｔde device）组件焊接在电路板上达到隐藏天线的目的。
此时为了支撑金属片不与接地金属面产生短路,通常会在金属片与接地面之间加入绝缘介质。
当使用介电常数较高的绝缘材料还可以缩小蓝牙天线尺寸。
图 2 给出了倒 F 型天线的pｃｂ设计封装参数。
作为板载天线的一种，倒 F 型天线设计成本低但是增加了一定的体积，但是实际应用中是最长见一的一种。
倒Ｆ型天线是1/4 波长天线,除去其天线接入点外,其外轮廓为L 形状。
图 2 中蓝牙天线接入点与蓝牙芯片的天线引脚相连接，外轮廓Ｌ型短边接地,天线接入点介于地和天线开放端之间。
板载F型天线一般放在pcb 顶层，铺地一般放在顶层并位于天线附近，但天线周围务必不能放置地，周围应是净空区。
蓝牙天线设计
蓝牙天线设计目前最常见的蓝牙天线有偶极天线（dipole antenna）,倒 F 型天线（planar inverted F anternna）、曲流线型天线（meander line antenna）、微小型陶瓷天线（ceramic antenna）、液晶聚合体天线（lcp）和棒状天线（2.4G 频率专用）等。
由于这些具有近似全向性的辐射场型以及结构简单、制作成本低的优点，所以非常适合嵌入蓝牙技术装置使用。
下面主要介绍 4 种天线的设计方法。
1、倒F 型天线倒F型天线是由于其结构与倒置的英文字母 F 相似而得名。
如下图 1 所示。
其中（L+H）只有四分之一波长，而且在其结构中已经包含有接触地金属面，可以降低对模块中接地金属米难的敏感度，所以非常适合用在蓝牙模块装置中。
另外一方面，由于倒 F 型天线只需要利用金属导体配合适当的馈线及天线短路到接地面的位置，故其制作成本低，而且可以直接与pcb电路板焊接在一起，一体化设计。
倒 F 型天线的天线体可以为线状或者片状，若以金属片制作则可以为SMD（suerface-mountde device）组件焊接在电路板上达到隐藏天线的目的。
此时为了支撑金属片不与接地金属面产生短路，通常会在金属片与接地面之间加入绝缘介质。
当使用介电常数较高的绝缘材料还可以缩小蓝牙天线尺寸。
图 2 给出了倒 F 型天线的pcb设计封装参数。
作为板载天线的一种，倒 F 型天线设计成本低但是增加了一定的体积，但是实际应用中是最长见一的一种。
倒 F 型天线是1/4 波长天线，除去其天线接入点外，其外轮廓为L 形状。
图 2 中蓝牙天线接入点与蓝牙芯片的天线引脚相连接，外轮廓L 型短边接地，天线接入点介于地和天线开放端之间。
板载F型天线一般放在pcb 顶层，铺地一般放在顶层并位于天线附近，但天线周围务必不能放置地，周围应是净空区。
图 3 给出了倒 F 型天线在PROTEL 中制作成板载天线的应用示范：2、曲流型天线曲流型天线的长度比较难确定。
蓝牙倒F型天线的设计与测量资料
蓝牙倒F型天线的设计与测量蓝牙倒F型天线的设计与测量类别：通信网络0 引言蓝牙是一种支持设备短距离通信(一般是1Om之内)的无线电技术，能在设备之间进行无线信息交换，其工作频段是2．4～2．483 GHz的全球通信自由频段，目前已广泛应用在移动通信设备中。
天线是蓝牙无线系统中用来传送与接收电磁波能量的重要必备组件。
由于目前技术尚无法将天线整合至半导体芯片中，故在蓝牙模块里除了核心的系统芯片外，天线是另一个影响蓝牙模块传输特性的关键性组件。
本文给出了一款倒F型天线的设计，该天线尺寸小，设计简约，制造成本低，工作效率高，适用于蓝牙系统应用。
1 天线设计倒F型天线是上世纪末发展起来的一种天线，具有结构简单、重量轻、可共形、制造成本低、辐射效率高、容易实现多频段工作等独特优点，因此，近几年来，倒F型天线得到了广泛的应用研究和发展。
倒F天线是在倒L天线abc的垂直元末端加上一个倒L结构edb构成。
它使用附加的edb结构来调整天线和馈电同轴线的匹配。
该天线具有低轮廓结构，辐射场具有水平和垂直两种极化，另外由于结构紧凑而且具有等方向辐射特性，同时其良好的接地设计可以有效提高天线的工作效率。
图1所示是典型的倒F 型天线结构图，该天线可以看作是e端短路，a端开路的谐振器，所以，a端电压最大，电流为零，e端电压为零，电流最大。
由于倒F天线的结构中包含了接地的金属面，可以降低对射频模块中接地金属面的敏感度，因此非常适合用于片上系统。
另外，由于倒F天线只需利用金属导体配合适当的馈线来调整天线短路端到接地面的位置，因而制作成本较低，可以直接与PCB电路板焊接在一起。
图2所示为倒F型天线在电路板上的布置图。
2 测量基本原理图3所示是一个网络分析仪的原理框图。
在对倒F天线进行测量时，先由仪器发出扫频信号，并将该信号通过输出口送到被测设备，当信号通过设备后，再送回网络分析仪。
由于待测设备的输入阻抗与网络分析仪的输出阻抗不可能理想匹配，因而必然会发射一部分信号。
一种小型化蓝牙印刷天线的设计
一种小型化蓝牙印刷天线的设计中心议题*提出了一种小型化蓝牙印刷天线*给出了具体设计及实现解决方案*降低电磁波在介质中传播的波长*将偶极天线的两个振子固定在介质基板上随着通信技术的发展,短距离无线通信以其快速、便捷的优势,成为了室内通信中不可替代的通信手段。
蓝牙(Bluetooth)是一种能够支持短距离无线通信的无线电技术,现已广泛应用于移动电话、便携式电脑等设备中,普遍接受它的工作频段为2.4GHz—2.484GHz。
天线作为通信系统中重要的能量转换部件,承担着信号的发射、接收任务,而其工作频段又与其物理尺寸直接相关,大尺寸的天线往往占据了一个系统的主要空间,影响系统小型化。
目前的蓝牙天线,尺寸都比较大，开展蓝牙天线的小型化研究,降低蓝牙系统的整体尺寸,是十分必要的。
常见的蓝牙天线主要分为偶极天线、PIFA天线和陶瓷天线三种。
PIFA 天线属于单极子天线,它的反射损耗对地板大小比较敏感,同时,其远场辐射不均匀,难以满足手机、蓝牙耳机等终端设备对天线的全向辐射要求;陶瓷天线普遍增益较小;偶极天线易于实现较大的增益和较小的反射损耗,但其电长度一般都是波长的1/2。
按此计算工作在2. 45GHz的蓝牙天线需有约60mm长,而普通手机的大小一般是110mm ×40mm,蓝牙USB设备的大小一般是50mm×16mm甚至更小,蓝牙耳机的尺寸一般是33mm×10mm。
如此长的天线尺寸显然占据了手机、蓝牙耳机等终端设备巨大的设计空间,不利于系统的小型化。
本文设计的蓝牙天线,是基于印刷偶极天线的模式,天线印刷在FR—4介质板上,采用曲流技术,具有尺寸小、全向辐射等优点。
1蓝牙天线的设计曲流技术是一种常见的天线小型化技术,通过弯折实现曲流,可以有效减小天线的物理尺寸。
弯折也会造成天线的增益等性能的降低,因此,在弯折时各段金属线的间距,弯折的各段金属线的长度的选取就成为能否在最小限度的降低天线性能的同时实现小型化的重要因素。
低功耗蓝牙模块四大板载天线PCB设计方式
图 2：曲流型天线设计示意图 1
图 3：曲流型天线设计示意图 2
注：天线长度计算公式： 天线的长度（米）=（300/f）*0.25*0.96 其中 f 表示频率（MHz），0.96 为波长缩短率 蓝牙天线长度约为 300/2.4G*0.25*0.96 大约为 31mm
蓝牙天线设计之陶瓷天线设计： 陶瓷天线是另外一种适合于蓝牙装置使用的小型化天线。陶瓷天线的种类分为块状陶瓷天线和多层陶瓷天 线。由于陶瓷本身介电常数较 PCB 电路板高，所以使用陶瓷天线能有效缩小天线尺寸，在介电损耗方面， 陶瓷介质也比 PCB 电路板的介电损失小，所以非常适合低耗电率的的蓝牙模块中使用。在 PCB 设计时，天 线周围要净空就可以了，特别注意不能敷铜。如下图：
图 4：陶瓷天线设计示意图
蓝牙天线设计之 2.4G 棒状天线设计： 2.4G 棒状蓝牙天线体积大，但传输距离要强于其他天线。在 PCB 设计时，天线周围也和上述的三种天线设 计一样意图
关于蓝牙天线设计的其它相关注意点： 1）天线的信号（频率大于 400MHz 以上）容易受到衰减，因此天线与附近的地的距离至少要大于三倍的线 宽。 2）对于微带线与带状线来说，特征阻抗与板层的厚度、线宽、过孔以及板材的介电常数相关。 3）过孔会产生寄生电感，高频信号对此会产生非常大的衰减，所以走射频线的时候尽量不要有过孔。
Bluetooth 4.0 版本的出现，解决了这些问题，它包含 Bluetooth Smart（低功耗）功能，具有以下特点： 1）能耗低 2）成本低 3）标准纽扣电池能让设备运行数年 4）多供应商互操作性 5）增强射程
在硬件设计中，天线设计是比较有讲究，常用的低成本设计方式是 PCB 板载天线设计方式，但 PCB 板载天 线在实际中应该如何设计，才能达到很好的收发效果呢？下面跟随蓝牙模块厂家云里物里一起来看下，以 下有四种蓝牙天线设计可供参考： 蓝牙天线设计之倒 F 型天线： 倒 F 型天线的天线体可以为线状或者片状，当使用介电常数较高的绝缘材料时还可以缩小蓝牙天线尺寸。 作为板载天线的一种，倒 F 型天线设计成本低但增加了一定体积，在实际应用中是最常见的一种。天线一 般放置在 PCB 顶层，铺地一般放在顶层并位于天线附近，但天线周围务必不能放置地，周围应是净空区。 如下图：
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1. 简介
该文档是上海慧翰信息技术有限公司推出的蓝牙模块的硬件设计经验总结，适用于本公司的各个型号模块的硬件设计参考，敬请按型号区分要点。
如有何问题，请直接与本公司的工程师联系，您将会得到更详细的说明。
2. 天线设计
2.1 PIFA天线设计
该天线设计适用于FLC-BTMDC705及FLC-BTMDC732模块的设计。
2.1.1 尺寸要求
该天线是经过调频特性的理论计算得出的尺寸大小，并经过实际设计验证的经验值，跟板材及环境都有关系。
按如下规格设计最远距离（无遮挡）可达20米。
图 1
2.1.2 布线要求
首先，建议将天线按尺寸设计成元件封装，方便摆放及后续项目设计，并可以防止拖动造成尺寸大小变化，而来回修改。
其次，该天线是与地线连接的，天线有效部分的周围及其下层（即
背面）不应用有元器、布线，更不应该铺铜，否则影响信号发射和接收，甚至无法正常工作。
第
三，该天线的接地点要求大面积接地，并多打过孔。
第四，该天线要求设计在PCB板的板边，尽量朝前面板，并要求周围避开铁质结构件。
2.1.3 板材要求
板材请选用：FR4，介电常数为 4.2
2.2 外引天线设计
请断开PIFA天线的连接电路，并用10pF的电容连接外引天线。
外引天线的线材要求采用
50欧高频屏敝电缆，并在尾部去掉3CM长的屏敝层。
线头的中间信号线焊接在天线输出端，而
屏敝铁线也应该焊在就近地线位置，该天线尾部应放置于前面板靠前位置或者引至铁壳之外。