天线设计指南
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。
FM天线设计指南
2. 同样要注意与 Audio PA 的隔离。
3. L 和 C1、C2 串联谐振在 FM 中心频率（ f0 ≈ 98MHz）：
f0 = 2π
1 L(C1 + C2)
2.2.4 单独一根线作天线
Figure 4 单独一根线作天线的电路设计 说明：
隔离很好，比较干净，但要多占用一个接口。
注： 1. 上述四种连接电路中没有考虑 ESD，实际电路中可能要增加 ESD 设计。 2. 耳机线长度取 λ/2 或 λ/4，一般可取 1.3m 或 70cm，具体值可用网络分析仪调一下。 3. FM 芯片输入端根据具体芯片要求，一般可串一个 100pF 电容。 4. 从耳机接口到 FM 芯片的一段走线不需要控制阻抗，但要注意保护，不要引入干扰。
2.2.1 用音频地作天线
Figure 1 用音频地作天线的电路设计 说明：
用地作天线关键要做好 FM 信号与主板上地的隔离，可以用上图所示的并联 LC 电路，谐振时阻抗很大， 可以较好的隔离；或用磁珠（600ohm@100MHz 或更大）隔离。
2.2.2 用一根音频线作天线
Figure 2 用一根音频线作天线的电路设计
说明：
1. FM 信号要与 Audio PA 输出端隔离，可以用磁珠（600ohm@100MHz）来实现。
2. L 和 C 串联谐振在 FM 中心频率（ f0 ≈ 98MHz）：
f0
=
2π1 LCFra bibliotek2.2.3 用两根音频线作天线
Figure 3 用两根音频线作天线的电路设计
说明：
1. 由于用两根音频线，这种设计有分集的效果。也有用四根线甚至六根线的设计，电路繁复，效果不一定 更好。
内置天线如前所述外置天线虽然收听效果较好但不适合声音外放如果手机还有蓝牙功能则不能使用蓝牙免提耳机而且与即将兴起的短距离内传送音频信号的技术不相容
全向天线设计方法
全向天线设计方法全向天线是一种在无线电通信领域广泛应用的天线类型，其主要特点是能够在水平方向上实现360度全方位辐射。
在设计全向天线时，需要考虑多个因素，以确保天线性能优良。
本文将详细介绍全向天线的设计方法。
一、全向天线概述全向天线，又称全方位天线，其辐射特性在水平方向上呈现均匀分布，使得天线在任意方向上的辐射强度相近。
全向天线广泛应用于无线电通信、无线电导航、无线广播等领域。
二、全向天线设计原则1.天线尺寸：全向天线的尺寸应与工作波长成一定比例，以满足谐振条件。
2.材料选择：选择合适的导电材料，如铜、铝等，以提高天线效率。
3.结构设计：全向天线的结构应简单、牢固，便于安装和维护。
4.辐射特性：全向天线的辐射特性应满足应用场景的需求，如增益、波瓣宽度等。
5.阻抗匹配：全向天线的输入阻抗应与传输线路的阻抗相匹配，以降低反射损耗。
三、全向天线设计方法1.确定工作频率：根据应用场景，选择合适的工作频率。
2.设计天线尺寸：根据工作波长和全向天线的设计原则，计算天线尺寸。
a.对于单极子全向天线，天线长度L = 1/4 * λ（λ为工作波长）。
b.对于偶极子全向天线，天线长度L = 1/2 * λ。
3.设计天线形状：全向天线通常采用圆环形、方形或菱形等形状。
4.优化天线性能：a.调整天线间距：通过调整天线单元之间的间距，改变天线的辐射特性。
b.增加寄生元件：在适当位置添加寄生元件，如短路针、反射板等，以改善天线性能。
c.选用高导电材料：提高天线导电性能，降低损耗。
5.阻抗匹配：通过调整馈线的长度和特性，实现天线与传输线路的阻抗匹配。
6.测试与调整：在设计完成后，对全向天线进行实际测试，根据测试结果调整天线参数，直至满足性能要求。
四、总结全向天线设计方法涉及多个方面，包括天线尺寸、形状、材料选择、阻抗匹配等。
通过以上设计方法，可以实现对全向天线性能的优化。
2.4G天线设计完整指南设计(原理、设计、布局、性能、调试)
本文章使用简单的术语介绍了天线的设计情况，并推荐了两款经过测试的低成本PCB天线。
这些PCB天线能够与PRoC?和PSoC?系列中的低功耗蓝牙(BLE)解决方案配合使用。
为了使性能最佳，PRoC BLE和PSoC4 BLE2.4GHz射频必须与其天线正确匹配。
本应用笔记中最后部分介绍了如何在最终产品中调试天线。
1、简介天线是无线系统中的关键组件，它负责发送和接收来自空中的电磁辐射。
为低成本、消费广的应用设计天线，并将其集成到手提产品中是大多数原装设备制造商(OEM)正在面对的挑战。
终端客户从某个RF产品(如电量有限的硬币型电池)获得的无线射程主要取决于天线的设计、塑料外壳以及良好的PCB布局。
对于芯片和电源相同但布局和天线设计实践不同的系统，它们的RF(射频)范围变化超过50%也是正常的。
本应用笔记介绍了最佳实践、布局指南以及天线调试程序，并给出了使用给定电量所获取的最宽波段。
图1.典型的近距离无线系统设计优良的天线可以扩大无线产品的工作范围。
从无线模块发送的能量越大，在已给的数据包错误率(PER)以及接收器灵敏度固定的条件下，传输的距离也越大。
另外，天线还有其他不太明显的优点，例如：在某个给定的范围内，设计优良的天线能够发射更多的能量，从而可以提高错误容限化(由干扰或噪声引起的)。
同样，接收端良好的调试天线和Balun(平衡器)可以在极小的辐射条件下工作。
最佳天线可以降低PER，并提高通信质量。
PER越低，发生重新传输的次数也越少，从而可以节省电池电量。
2、天线原理天线一般指的是裸露在空间内的导体。
该导体的长度与信号波长成特定比例或整数倍时，它可作为天线使用。
因为提供给天线的电能被发射到空间内，所以该条件被称为“谐振”。
图2. 偶极天线基础如图2所示，导体的波长为λ/2，其中λ为电信号的波长。
信号发生器通过一根传输线(也称为天线馈电)在天线的中心点为其供电。
按照这个长度，将在整个导线上形成电压和电流驻波，如图2所示。
汽车天线设计指南(设计手册)
AAAA公司汽车天线设计指南工程部编制2003年2月16日前言为便于公司产品设计人员设计、开发汽车天线时，在材料选择、连接方法、产品结构、配合公差和功能/性能方面，借鉴公司同类产品的经验，降低成本、减少失误，提高新产品的开发速度和质量，编制本设计指南，供公司设计人员设计、开发新产品时参考。
编者：一、汽车天线的类型：根据汽车天线的按装位置和结构分为：1. 前窗隐藏式天线：这类天线按装在前窗的左侧上方，天线座按前窗的倾斜角度设置天线杆的倾斜角度，天线杆可全部缩进线座上的天线杆护管内。
天线杆大多数是φ2.5-3mm的不锈钢丝，也有部分是二节拉杆式的。
这类天线设计开发时，除考虑性能/功能、连接方法符合常规汽车天线的技术要求外：（见常规汽车天线的技术要求）a．必须根据顾客车身天线按装孔的中心距、偏移角度和天线的倾斜角度及车壳弧度，设计天线座的按装孔中心距、偏移角度、天线的倾斜角度和天线座底面弧度。
保证天线的可装配性。
b．根据整车厂的装配要求，线座垫片和线座的装配连接方法，必须设计为卡口装配，避免垫片和线座分离影响装配速度。
c．选用合格的线座注塑材料，避免天线座开裂和老化（常用PP/PA）。
d．根据顾客的要求，选择合适的同轴电缆线，使天线的阻抗很好地与收音机的输出阻抗匹配。
2．前窗拉杆式天线：这类天线按装在汽车前窗左侧下方，基本上都是拉杆式的，天线座与车身的接触面积很小，用自攻螺钉按装不需考虑线座的底面弧度，只需考虑支架的中心高符合天线按装要求。
这类天线设计时除选择好外壳和支架的材料外，其它只要能满足常规汽车天线的技术要求。
3．前后侧板式隐藏天线：这类天线按装在汽车上的前后侧板上，按装时只要拧紧线座上的螺母和支架上的螺钉。
这类天线设计时除需考虑满足常规汽车天线的技术要求外：a．必须考虑饰配件和基座与车身接触部位的弧面和车身弧面吻合。
b．必须考虑天线杆缩进护管内的终点位置，确保天线缩进天线护管后，天线帽堵住线座正极管口。
汽车天线设计指南(设计手册)
引言概述：汽车天线是汽车通信系统中不可或缺的重要部件，它直接影响到车载通信设备的性能和车辆用户的通信体验。
本文是汽车天线设计指南的第二部分，将详细介绍汽车天线的设计原则、天线类型、安装位置选取、性能测试以及天线与车辆外壳的电磁兼容性等方面的内容。
希望通过这些指南能够为汽车天线设计提供参考，并帮助读者更好地理解和应用于实际应用中。
正文内容：一、设计原则1.1天线增益与赢得在汽车天线设计中，天线的增益和赢得是两个重要的参数。
天线的增益决定了其接收或发射信号的能力，而赢得则表示天线辐射功率的分布方向。
高增益的天线能够提高通信距离，但也可能导致对信号的过度接收或发射。
因此，在设计中需要根据实际需求合理选择天线的增益和赢得参数。
1.2天线频率范围汽车通信系统涉及到多种频率范围，包括GPS、蓝牙、WiFi、无线电广播等。
为了能够满足多种频率传输的要求，合理的天线设计需要考虑到这些频率范围，并选择合适的天线类型进行设计。
1.3天线匹配和阻抗匹配天线的匹配和阻抗匹配是设计过程中需要特别关注的问题。
天线的匹配决定了天线与发送或接收电路之间的有效连接，阻抗匹配则是为了提高能量传输的效率。
在设计过程中，需要进行天线测试和修正，确保天线的匹配和阻抗匹配达到最佳状态。
二、天线类型2.1车顶天线车顶天线是最常见的汽车天线类型之一，它通常安装在汽车车顶的中央位置。
车顶天线适合用于GPS导航系统、卫星通信等频率传输，需要保持较好的天线性能和天线与车体的隔离。
2.2后窗天线后窗天线是与玻璃窗体一体化的一种设计。
它主要用于车载无线通信设备，如蓝牙连接、方式信号接收等。
后窗天线的设计需要特别考虑玻璃的传输性能和天线的安装方式，以确保信号的传输和车窗的遮蔽效果。
2.3车侧天线车侧天线是安装在车体侧面的一种天线类型，通常用于车载通信和广播系统。
车侧天线设计需要考虑到与车身的配合和天线的安装位置选择，确保信号传输能够达到最佳效果。
2.4前窗天线前窗天线一般用于车载通信系统中，如无线电广播接收、车载方式通信等。
天线设计指南
天线设计指南 (2)简介 (2)天线原理 (3)天线类型 (5)天线的选择 (7)天线馈电的考量 (13)芯片天线 (21)各种天线的比较 (25)环境对天线性能的影响 (25)塑料外壳的影响 (27)调试PCB空板 (32)使用塑料和人体接触来调整调试 (38)天线设计指南本文章使用简单的术语介绍了天线的设计情况，并推荐了两款经过赛普拉斯测试的低成本PCB天线。
这些PCB天线能够与赛普拉斯PRoC™和PSoC®系列中的低功耗蓝牙(BLE)解决方案配合使用。
为了使性能最佳，PRoC BLE和PSoC4 BLE2.4GHz射频必须与其天线正确匹配。
本应用笔记中最后部分介绍了如何在最终产品中调试天线。
简介天线是无线系统中的关键组件，它负责发送和接收来自空中的电磁辐射。
为低成本、消费广的应用设计天线，并将其集成到手提产品中是大多数原装设备制造商(OEM)正在面对的挑战。
终端客户从某个RF产品(如电量有限的硬币型电池)获得的无线射程主要取决于天线的设计、塑料外壳以及良好的PCB布局。
对于芯片和电源相同但布局和天线设计实践不同的系统，它们的RF(射频)范围变化超过50%也是正常的。
本应用笔记介绍了最佳实践、布局指南以及天线调试程序，并给出了使用给定电量所获取的最宽波段。
图1.典型的近距离无线系统设计优良的天线可以扩大无线产品的工作范围。
从无线模块发送的能量越大，在已给的数据包错误率(PER)以及接收器灵敏度固定的条件下，传输的距离也越大。
另外，天线还有其他不太明显的优点，例如：在某个给定的范围内，设计优良的天线能够发射更多的能量，从而可以提高错误容限化(由干扰或噪声引起的)。
同样，接收端良好的调试天线和Balun(平衡器)可以在极小的辐射条件下工作。
最佳天线可以降低PER，并提高通信质量。
PER越低，发生重新传输的次数也越少，从而可以节省电池电量。
天线原理天线一般指的是裸露在空间内的导体。
该导体的长度与信号波长成特定比例或整数倍时，它可作为天线使用。
天线设计该如何入门
引言概述：天线设计是无线通信领域中非常重要的一部分。
随着无线通信技术的不断发展和应用需求的增加，天线设计也变得越来越重要。
本文将介绍如何入门天线设计，并提供一些实用的技巧和建议。
正文内容：一、了解天线基础知识1. 学习天线的基本原理和工作原理，包括辐射机制、功率传输和接收信号。
深入了解天线参数，如增益、方向性和频率响应等。
2. 研究不同类型的天线，包括单极天线、双极天线和多极天线等。
了解它们的优缺点和适用场景，以及不同频率的选择。
3. 学习天线设计中常见的工具和软件，如天线模拟软件和测试设备。
掌握使用这些工具进行天线设计和测试的方法。
4. 了解天线设计中的一些基本概念和标准，如驻波比、频带宽度和效率等。
掌握如何计算和优化这些参数以满足设计要求。
5. 通过阅读相关的学术论文和专业书籍，了解天线设计领域的最新进展和研究方向。
参加相关的学术会议和研讨会，与领域专家交流和学习。
二、掌握天线设计流程1. 定义设计目标和需求，包括频率范围、增益要求和方向性要求等。
根据实际应用场景，确定天线的物理尺寸和材料选择。
2. 使用天线模拟软件进行初始设计，根据设计目标和需求，选择合适的天线结构和参数。
进行电磁仿真和优化，以满足设计要求。
3. 制作和测试原型天线，包括选取适当的材料和制作工艺。
使用天线测试设备进行性能测试，如增益、工作频率和方向图等。
4. 根据测试结果，对原型天线进行调整和优化。
通过修改天线结构或参数，进一步改善性能和满足设计要求。
5. 进行天线的性能评估和验证，包括频率响应、辐射效率和阻抗匹配等。
与实际应用场景进行对比和测试，确保天线的性能和可靠性。
三、了解常见的天线设计技巧和优化方法1. 使用多个发射和接收元素，以增加天线的增益和方向性。
选择合适的阵列结构和波束控制方法，优化天线的辐射特性。
2. 针对特定应用场景，使用宽带天线设计方法，以实现更宽的工作频带。
采用匹配网路和调频器件，以确保天线在整个频率范围内的性能稳定。
PCB天线设计及射频布局设计指南
引言：概述：PCB天线设计是通过在PCB上布局电路来实现无线电频率的传输和接收。
天线设计的质量直接影响到设备的通信质量和性能。
射频布局是指在PCB电路板上布置射频元件以保证信号传输的稳定性和减少信号干扰。
好的射频布局能够降低噪声和干扰，提高设备的接收灵敏度和发送功率。
正文：一、基本原理1.1天线类型1.2天线参数1.3天线选择与匹配技术1.3.1频带选择1.3.2阻抗匹配1.3.3尺寸约束1.3.4天线方向性1.3.5天线辐射效率二、PCB天线设计2.1天线形状设计2.2天线位置选择2.3天线尺寸优化2.4天线与其他元件的间距设计2.5天线与地板的设计三、射频布局设计3.1射频信号布局准则3.2射频焊盘布局3.3射频走线布局3.4射频电源布局3.5射频地面布局四、PCB天线设计常见问题与解决方法4.1天线频率偏差问题4.2天线辐射模式问题4.3天线干扰和噪声问题4.4天线尺寸限制问题4.5天线输出功率问题五、实例与应用5.1手持设备天线设计实例5.2无线通信设备天线设计实例5.3汽车电子设备天线设计实例5.4IoT设备天线设计实例5.55G通信设备天线设计实例总结：PCB天线设计和射频布局的优化对设备的性能提升至关重要。
通过了解天线设计的基本原理和射频布局技术，工程师们能够更好地实施天线设计和射频布局。
本文从天线基本原理、PCB天线设计、射频布局设计、常见问题与解决方法以及实例与应用方面进行了详细的阐述。
希望这些设计指南能够帮助工程师们更好地进行PCB天线设计和射频布局，提高设备的性能和通信质量。
天线、原理图、布局和设计指南
Table 2. Band Sequence Definition
Band Number Band Name Band Frequency Range De-emphasis (FM) Channel Space (AM) 75 µs 75 µs 50 µs 50 µs 75 µs 75 µs 50 µs 50 µs 75 µs 50 µs 75 µs Stereo LED on Conditions (Only for Si4840/44) Separation = 6 dB, RSSI = 20 Separation = 12 dB, RSSI = 28 Separation = 6dB, RSSI = 20 Separation = 12 dB, RSSI = 28 Separation = 6 dB, RSSI = 20 Separation = 12 dB, RSSI = 28 Separation = 6 dB, RSSI = 20 Separation = 12 dB, RSSI = 28 Separation = 6 dB, RSSI = 20 Separation = 12 dB, RSSI = 28 Separation = 6 dB, RSSI = 20 Total R to GND (k, 1%) 47 57 67 77 87 97 107 117 127 137 147
2.1. Si4822/26/27/40/44 默认波段的定义
Si4822/26/27/40/44 的 FM 波段定义包括三个方面的内容：频率范围、去加重及立体声 LED 分离度门限值。所以用 户在选择 FM 波段时，不仅要参考频率范围，还要根据去加重设置和立体声 LED 分离度要求进行选择。对于 AM 和 SW 波段，用户只需根据频率范围的需求进行选择。
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天线设计指南 (2)简介 (2)天线原理 (3)天线类型 (5)天线的选择 (7)天线馈电的考量 (13)芯片天线 (21)各种天线的比较 (25)环境对天线性能的影响 (25)塑料外壳的影响 (27)调试PCB空板 (32)使用塑料和人体接触来调整调试 (38)天线设计指南本文章使用简单的术语介绍了天线的设计情况，并推荐了两款经过赛普拉斯测试的低成本PCB天线。
这些PCB天线能够与赛普拉斯PRoC™和PSoC®系列中的低功耗蓝牙(BLE)解决方案配合使用。
为了使性能最佳，PRoC BLE和PSoC4 BLE2.4GHz射频必须与其天线正确匹配。
本应用笔记中最后部分介绍了如何在最终产品中调试天线。
简介天线是无线系统中的关键组件，它负责发送和接收来自空中的电磁辐射。
为低成本、消费广的应用设计天线，并将其集成到手提产品中是大多数原装设备制造商(OEM)正在面对的挑战。
终端客户从某个RF产品(如电量有限的硬币型电池)获得的无线射程主要取决于天线的设计、塑料外壳以及良好的PCB布局。
对于芯片和电源相同但布局和天线设计实践不同的系统，它们的RF(射频)范围变化超过50%也是正常的。
本应用笔记介绍了最佳实践、布局指南以及天线调试程序，并给出了使用给定电量所获取的最宽波段。
图1.典型的近距离无线系统设计优良的天线可以扩大无线产品的工作范围。
从无线模块发送的能量越大，在已给的数据包错误率(PER)以及接收器灵敏度固定的条件下，传输的距离也越大。
另外，天线还有其他不太明显的优点，例如：在某个给定的范围内，设计优良的天线能够发射更多的能量，从而可以提高错误容限化(由干扰或噪声引起的)。
同样，接收端良好的调试天线和Balun(平衡器)可以在极小的辐射条件下工作。
最佳天线可以降低PER，并提高通信质量。
PER越低，发生重新传输的次数也越少，从而可以节省电池电量。
天线原理天线一般指的是裸露在空间内的导体。
该导体的长度与信号波长成特定比例或整数倍时，它可作为天线使用。
因为提供给天线的电能被发射到空间内，所以该条件被称为“谐振”。
图2. 偶极天线基础如图2所示，导体的波长为λ/2，其中λ为电信号的波长。
信号发生器通过一根传输线(也称为天线馈电)在天线的中心点为其供电。
按照这个长度，将在整个导线上形成电压和电流驻波，如图2所示。
输入到天线的电能被转换为电磁辐射，并以相应的频率辐射到空中。
该天线由天线馈电供电，馈电的特性阻抗为50Ω，并且辐射到特性阻抗为377Ω的空间中。
因此，对于天线的几何形状，有两个非常重要的事项需要注意：1.天线长度2.天线馈电长度为λ/2的天线(如图2所示)被称为偶极天线。
但在印刷电路板中，大多作为天线使用的导体长度仅为λ/4，但仍具有相同的性能。
请参见图3。
通过在导体下方一定距离的位置上放置接地层，可以创建与导体长度相同的镜像(λ/4)。
被组合在一起时，这些引脚作为偶极天线使用。
这种天线被称为四分之一波长(λ/4)天线。
PCB上几乎所有的天线都按铜制接地层上四分之一波长的尺寸实现。
请注意，该信号现在是单端馈电，同时接地层作为返回路径使用。
图3. 四分之一波长天线对于大多数PCB中使用的四分之一波长天线，需要特别注意：1. 天线长度2. 天线馈电3. 接地层和回流路径的形状和尺寸天线类型如前部分所述，在自由空间中裸露的波长为λ/4的所有导体被放在一个接地层上，并为其提供合适的电压，那么该导体可以作为一个天线使用。
根据不同的波长，天线可能与汽车的FM天线一样长，也可能与信号浮标上的走线一样短。
对于2.4GHz的应用，大部分PCB天线都属于下面的类型：1.导线天线：这是在PCB上延长到自由空间中的一段导线，它的长度为λ/4，并被放置在接地层上。
这种天线是由50Ω阻抗的传输线供电的。
通常，该导线天线提供的性能和辐射范围最好。
该导线可以是直线、螺旋或是回路的。
它是一个三维(3D)的结构，其中天线高出PCB4-5mm，并伸出到空间内。
图4.导线天线2. PCB天线：它是PCB上的一根PCB走线，并且可以将其画成直线形走线、反转的F形走线、蛇形或圆形走线等。
在一个PCB天线中，与导线天线不同的是，该天线没有被露到外部空间内，而是在同一个PCB层上以二维(2D)结构形式存在;请参见图5。
当裸露到空间外的3D天线被放置到PCB层上作为2D的PCB走线时，必须遵循一定的指南。
一般情况下，与导线天线相比，它需要的PCB空间更大，效率也低，但成本低，并且可以给BLE应用提供可接收的无线距离。
图5. PCB天线3.芯片天线：这是一种带有导体的天线，天线和导体都被组装在小型的IC 封装中。
当天线被封装在很小的尺寸内时，它会变得很有优势。
天线USB的纳米收发器等应用会使用这种天线，当PCB上没有足够的空间来布局PCB天线时。
有关芯片天线的信息，请参见下图。
想要了解各种天线的尺寸对比，请参见表4。
图6.芯片天线天线的选择天线的选择取决于其应用、可用电路板的尺寸、成本、辐射范围以及方向性等因素。
蓝牙低功耗(BLE)应用(比如无线鼠标)只需要10英寸的辐射范围和几kbps的数据速率。
然而，对于采用语音识别的遥控应用，则需要一个室内设置天线，该天线的辐射范围大概为10-15英寸，并且其数据速率为64kbps。
对于无线音频应用，需要分集天线。
分集天线是指：将两根天线放置在同一个PCB上，这样可以保证最少有一根天线始终能够接收某些辐射，而另一根天线则可能会因反射和多路径衰弱而被遮住。
在传输实时音频数据并需要较高的吞吐量而不会丢失数据包的情况下，需要用到分集天线。
也可以将它用在信标应用中，进行室内定位。
天线参数下面部分提供了天线性能的某些关键参数。
§ 回波损耗：天线的回波损耗表示天线如何与阻抗为50Ω的传输线(TL)实现匹配，将其显示为图7中的信号馈送。
通常，这个TL的阻抗值为50Ω，但也可以是其他数值。
对于工业标准，商业天线和它的测试设备的电阻为50Ω，因此建议您最好使用该值。
回波损耗指出：由于不匹配，天线反射的入射功率大小(公式1)。
一个理想的天线会发射全部功率，不会产生任何反射。
如果该回波损耗是无限的，则认为天线与TL完全匹配，如图7所示。
S11是回波损耗的倒数，其单位为dB。
根据经验估计，如果回波损耗≥10dB(既S11≤–10dB)，便足够大。
表1显示了天线的回波损耗(dB)与反射功率(%)。
回波损耗为10dB时，表示90%的入射功率被传给天线以进行发射。
图7.回波损耗表1.天线的回波损耗及反射功率§ 带宽：是指天线的频率响应。
它表示在采用的整个频带上，即在BLE应用的2.40GHz至2.48GHz的范围内，该天线与50Ω的传输线如何相互匹配。
图8.带宽如图8所示，在2.33GHz至2.55GHz的带宽上，回波损耗大于10dB。
因此，采用的带宽为200MHz左右。
§ 辐射效率：指的是非反射功耗中的一部分(请参见图7)被消耗为天线中的热量。
产生热量是由于FR4基板中的介电损耗以及铜线中的导体损耗造成的。
该信息作为辐射效率。
辐射效率为100%时，全部非反射的功耗都被发射到空间内。
对于小型的PCB外形因素，热耗最小。
§ 辐射图型：该图型表示辐射的方向性，即表示在哪个方向上的辐射更大，哪个方向上的辐射更小。
这有助于在应用中准确地确定天线的方向。
无方向性天线可以按与轴线相垂直的平面上所有方向进行等效发射。
但大多数天线都达不到这个理想的性能。
欲了解详细说明，请参看图9中所示的PCB 天线的辐射图。
每个数据点都代表RF场强，可以通过接收器中用于接收信号强度的指示器(RSSI)进行测量。
正如所料的情况，获得的轮廓图像并不是圆形的，因为该天线不是各向同性的。
图9.辐射方向图§ 增益：增益提供了所采用方向的辐射与各向同性天线(即可从所有方向进行发射)进行对比的信息。
增益单位为dBi，即表示在与一个理想的无方向性天线进行对比时辐射的场强。
赛普拉斯PRoC/PSoC BLE的天线设计BLE的一个受限因素便是需要在一个紧凑的空间中集成天线，并且最多只能使用两个外部组件进行调整。
调试过程需要确保在某个频带内进行传输时应尽可能保持传入天线的能量。
这便意味着，所需带段中的回波损耗要大于10dB。
当天线的输入阻抗为50Ω，并且芯片输出阻抗为50Ω时，天线收到的能量最大。
天线作为接收端时，也要满足上述条件。
对于天线来说，它的调整过程能够确保天线的阻抗等于50Ω。
对于芯片来说，Balun(平衡器)调整过程可保证电阻接近50Ω。
PRoC/PSoCBLE器件中集成平衡器的阻抗并不等于50Ω，所以可能需要通过两个组件对其进行调整。
对于射频范围较小的低数据速率应用，赛普拉斯所推荐的PCB天线不需要通过任何组件来调整天线。
对于高数据速率的应用(如通过遥控器的声音识别应用)，建议至少需要使用四个组件进行匹配网络。
其中两个用于平衡器调整，其余两个用于天线调整。
可使用其中两个进行调整过程，剩下的两个保持待用状态。
此外，赛普拉斯PRoC/PSoC还提供了不同的应用，如室内定位、智能家居、智能电器以及传感器集线器。
这些应用可能不受空间的限制，因此，可以针对射频范围和射频方向图等因素为这些应用设计更好的天线。
导线天线非常适合非穿戴式但位置固定的应用。
很多应用直接在其主PCB中嵌入了赛普拉斯的该类模块，用以实现无线连接。
这些应用要求通过FCC的低成本小型模块。
这时可以使用满足这些要求的芯片天线。
虽然使用2.4GHz频段的应用很多，但大多数BLE应用仅使用了下面介绍的双PCB天线。
赛普拉斯推荐使用两种专有的PCB天线、蛇形倒F天线(MIFA)和倒F形天线(IFA)，它们是针对BLE应用而特性化和广泛模拟的天线。
特别是MIFA，可将它用于几乎所有的BLE应用中。
但您也可以从本文档中选出任何一款符合您的应用要求的天线。
赛普拉斯专有的PCB天线赛普拉斯推荐使用IFA和MIFA这两种PCB天线。
BLE应用中的低速率和典型的辐射围范使这两种天线特别有用。
这些天线既便宜又容易设计，这是因为它们是PCB的组成部分，并且能够在150至250MHz的频段范围内提供良好的性能。
建议将MIFA天线使用在仅需极小的PCB空间的应用中，如无线鼠标、键盘、演示机等等。
对于IFA天线，建议将其应用在要求天线一侧的尺寸远小于另一侧的尺寸的应用中，如心率监视器。
大多数BLE应用中使用的是MIFA天线。
下面各节将详细介绍每种天线的信息。
蛇形倒F天线(MIFA)MIFA是一种普通的天线，被广泛地使用在各个人机接口设备(HID)中，因为它占用的PCB空间较小。
因此赛普拉斯已设计出一种结实的MIFA天线，而它能在较小的波形系数中提供优越的性能。