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藍牙是一種支持設備短距離通信(一般是10 m之內(nèi))的無線電技術，能在包括移動電話、PDA、無線耳機、筆記本電腦等眾多設備之間進行無線信息交換，工作頻段是工業(yè)、科研、醫(yī)療(2.4～2.483 GHz)全球通信自由頻段，目前已經(jīng)廣泛應用在移動通信設備中。天線是藍牙無線系統(tǒng)中用來傳送電磁波的重要器件，目前尚無法整合到半導體芯片中。在藍牙產(chǎn)品中，藍牙天線的尺寸和性能決定了整個藍牙模塊的尺寸和性能。隨著移動通信的發(fā)展，個人移動設備趨于小型化和輕薄化，為了適應這一發(fā)展，藍牙天線的尺寸有了嚴格的要求。單極子天線尺寸過大，不適應于移動通信設備中。傳統(tǒng)的PIFA天線雖然將尺寸減小了一半，但相對快速小型化的移動通信產(chǎn)品而言還是尺寸過大。本文根據(jù)傳統(tǒng)印制倒F型天線的工作原理，設計了一種折疊PIFA天線，尺寸只有16 mm×4.5 mm，設計簡單、制造成本低、工作效率高，適用于藍牙系統(tǒng)。
1 傳統(tǒng)印制倒F型天線的分析
印制倒F型天線是上世紀末發(fā)展起來的一種天線，目前其理論分析都趨于成熟，其應用范圍也日趨廣泛。他具有結構簡單、重量輕、可共形、制造成本低、輻射效率高、容易實現(xiàn)多頻段工作等獨特優(yōu)點，因此近幾年印制倒F型天線得到了廣泛的研究和發(fā)展。
印制倒F型天線的結構如圖1所示，由長為L的終端開路傳輸線與長為S的終端短路傳輸線并聯(lián)而成，當傳輸線導體線寬d《H，傳輸線的特性阻抗Z0可以表示為：
由長線理論可知終端短路和終端開路傳輸線的輸入電抗分別為：
當忽略損耗時，天線的輸入電阻即等于其輻射電阻，由文獻給出的倒F型天線的輻射電阻可得天線電阻為：
當天線水平部分的長度L=λ／4時，由式可知，天線的輸入電抗為0，天線處于諧振狀態(tài)，即：
