具有藍(lán)牙功能的三頻單極子手機(jī)天線仿真分析

調(diào)節(jié)枝節(jié)B的位置、尺寸都會(huì)對(duì)第二諧振頻率產(chǎn)生影響，枝節(jié)越寬、越長(zhǎng)諧振頻率越低。圖3給出了枝節(jié)為不同長(zhǎng)度時(shí)（3.2mm寬）天線的駐波比參數(shù)。圖4給出了枝節(jié)為不同寬度時(shí)（5mm長(zhǎng)）天線的駐波比參數(shù)。

圖3 調(diào)整枝節(jié)長(zhǎng)度對(duì)中間頻段的影響

圖4 調(diào)整枝節(jié)寬度對(duì)中間頻段的影響

從圖中可看到，當(dāng)枝節(jié)寬度W由窄到寬變化時(shí)，第二諧振頻率由高到低依次變化，第一與第三個(gè)諧振頻率變化很小。而枝節(jié)寬度取適當(dāng)值時(shí)，長(zhǎng)度由0到5mm變化過程中，第二諧振頻率是從1.97GHz至1.8GHz逐漸降低的（L=0mm表示無(wú)枝節(jié)）。而且，在調(diào)節(jié)B枝節(jié)長(zhǎng)度來(lái)調(diào)整節(jié)第二個(gè)諧振點(diǎn)時(shí)對(duì)第一諧振頻率影響很小，雖然對(duì)天線設(shè)計(jì)的2.4GHz頻率有一定的影響，但頻率偏移較小，且藍(lán)牙工作頻帶都在VSWR2.5內(nèi)，也可以忽略。

這里就可以根據(jù)所需天線工作頻率，來(lái)確定B枝節(jié)長(zhǎng)度和寬度，由于所設(shè)計(jì)的天線需要工作于DCS1800M頻段，所以可以選擇枝節(jié)長(zhǎng)為5mm、寬3.2mm。

天線包含有兩個(gè)諧振枝節(jié)。最長(zhǎng)的天線枝節(jié)對(duì)應(yīng)于GSM900M的四分之一波長(zhǎng)，枝節(jié)處產(chǎn)生雙模諧振即四分之一波長(zhǎng)諧振模式和二分之一波長(zhǎng)諧振模式，分別對(duì)應(yīng)于GSM900M、DCS1800M，A枝節(jié)形成第三個(gè)諧振頻率Bluetooth，從而得到三頻段天線。天線諧振時(shí)的電流分布如圖4所示，從圖中可以清楚地看到天線的工作原理。

（a）0.9GHz電流圖

(b) 1.8GHz電流圖

(c) 2.4GHz電流圖

圖4 諧振電流分布圖

3 天線性能分析

該天線為單極子天線，利用空間彎折線來(lái)充分利用空間來(lái)實(shí)現(xiàn)小型化。天線折疊在置于電路板右上方的介電常數(shù)為4.4的FR4立方體介質(zhì)四周。空間折疊用多枝節(jié)諧振和多模諧振來(lái)實(shí)現(xiàn)所需三頻段。天線C處貼片寬度為4.0mm，A枝節(jié)寬度為1.5mm，B枝節(jié)寬度為3.2mm，除此之外帖片寬度均為2.0mm，天線主體部分具體尺寸分別如圖2（a）和（b）所示。