一种新型的FICA手机天线.pdf

一种新型的FICA 手机天线 王琦 电子科技大学物理电子学院，成都(610054) E-mail：wangqi117@126.com 摘 要：本文在已有的手机内置FICA 天线的基础上，通过有效地改变其结构，在保持原天 线的回波损耗的情况下有效地降低天线面积和高度，设计出新型的FICA 天线。该天线能够 适用于现阶段的手机天线小型化发展趋势。 关键词：手机天线，FICA 天线 中图分类号：O451 1. 引言 目前各种无线通信系统发展迅速，手机作为日常人们使用较多的通讯工具，在人们的生 活中起着越来越重要的作用。手机在发送接收信号时性能的好坏，一定成度上取决于手机天 线部分的设计。近几年内置手机天线以其低成本、易制作、尺寸小等优点受到手机研发人员 和手机厂商的青睐[1] [2] 。 FICA（The Folded Inverted Conformal Antenna ）是由Motorola 天线实验室的 Carlo.D.Nallo 等人提出的一种新型的可应用于手机生产的天线结构[3] 。由于FICA 天线有三个谐振频率， 所以这种结构的天线相比于一般的 PIFA 天线而言带宽要宽一些。FICA 天线已经作为手机 内置天线被应用于生产中。 由于FICA天线的厚度比较大，并不利于手机天线的小型化发展。本文在传统FICA 的基 础上，根据手机天线小型化的需求，进一步对FICA天线的结构进行了优化，得到一种新型 的基于FICA结构的天线，有效地降低了原有FICA天线的面积和厚度，更利于手机的小型化 设计。 2. FICA天线设计 根据 FICA 天线的基本结构，如图 1 所示，设计出两个厚度不同的 FICA 天线，天线甲 介质基片的尺寸 ( 长 × 宽 × 高) 为 37.5×24×7.5 mm3 ，而天线乙的介质基片尺寸为 3 31×20×4.5mm ，基片的相对介电常数ε 均为 2.1 。两天线仿真的S11 参数结果如图 2 所示， r 将厚度较低的 FICA 天线的三个谐振频率由低到高分别用f1 、f2 、f3 来标记。由仿真结果可 以看出，随着 FICA 天线的高度降低，FICA 天线的三个谐振频率都要升高，这样不利于整 个天线结构的小型化设计。 下面以低剖面的天线乙作为结构优化对象展开研究，讨论了不同结构对各个工作频率点 的影响，与原天线的实测S11 参数结果加以对比，并在基础上对天线结构加以综合和优化， 最终设计出适用于手机的低剖面天线结构。 - 1 - （a ）贴片俯视图 （b ）天线结构侧视图 图 1 FICA 天线的基本结构图 0 -5 ) B -10 d ( 1 1 -15