PIFA 三频手机天线的设计 本资源摘要信息主要介绍了采用寄生单元的 PIFA 三频手机天线的设计。该设计以矩形微带贴片天线为基础，采用双层基片、两个贴片的结构，馈电方式采用 50Ω 同轴线馈电。通过寄生单元方式拓宽频带，满足 GSM900 /DCS1800 /ISM2450 三个频段的工作要求。该设计的主要特点是：使用时域有限差分法（FDTD）计算该天线的回波损耗和方向图，仿真结果表明，天线在三个工作频带内回波损耗 S11 ＜ 7.5dB（VSWR ＜ 2.5），增益大于 0dBi，满足了无线通信系统对频段和带宽的要求。 知识点一：PIFA 天线的设计 * PIFA 天线（平面倒 F 天线）是一种常见的微带天线，主要用于手机等无线通信设备。 * PIFA 天线的设计主要采取三种方法：①采用双、多分支贴片，使得各自工作于不同的模式、频段；②对于双频的天线，可以采用单一分支谐振，利用其基频 f0、二次谐波 2f0 来实现双频；③对于三频或更多频段的实现，可以采用寄生单元方式拓宽频带。 知识点二：时域有限差分法（FDTD） * 时域有限差分法（FDTD）是一种常用的电磁场仿真方法，用于计算天线的回波损耗和方向图。 * 该方法可以模拟天线在不同频率下的性能，帮助设计师优化天线的设计。 知识点三：寄生单元方式拓宽频带 * 寄生单元方式是一种常用的方法，用于拓宽频带，满足多频段的工作要求。 * 该方法可以通过添加寄生单元来扩展频段，满足设计要求。 知识点四：微带天线的多频段技术 * 微带天线的多频段技术主要是由手机等无线通信的需求推动着的，在手持终端上的天线多要求能够工作于两个甚至多个频段。 * 该技术可以满足不同的通信系统对频段和带宽的要求，例如 WLAN、Bluetooth 等。 知识点五：天线模型设计 * 天线模型设计是 PIFA 天线设计的关键一步，需要根据实际情况选择合适的天线模型。 * 该设计需要考虑天线的尺寸、结构、馈电方式等因素，以满足设计要求。

摘要：设计了一种采用微带馈电的平面超宽带天线，并在该超宽带天线的基础上，通过在微带馈线的旁边加载U形寄生单元的方式，在3.1~10.6 GHz的通带内实现了3个频段的带陷特性。 　　本文所设计的天线采用Rogers RT/duroid 5880为基板，整体尺寸仅为23 mm×13 mm×0.508 mm,具有易加工、便于集成的特点。仿真和测试结果表明该天线在3.25~3.6 GHz,5.1~5.9 GHz和9.5~9.9 GHz处形成3个陷波频段，适合于超宽带系统的使用。 　　0 引言 　　随着2002年美国联邦通信委员会（FCC）通过决议批准将3.1~10.6 GHz的频率资源用于商业

为了满足宽带通信的需求，利用U形单极子天线和两个U形寄生辐射元的方法，设计了一种共面波导馈电的宽带天线，其阻抗带宽达到85%。所设计的天线印刷在尺寸为20 mm×30 mm×1.6 mm、介电常数为265的聚四氟乙烯介质基板上。为了满足无线局域网（WLAN）和全球互联微波接入（WiMAX）的工作需要，抑制不需要的信号，在U形单极子辐射元之间插入一条调谐微带线，产生一个陷波特性，使所设计的天线满足WLAN、WiMAX和低端UWB通信需求。利用高频结构仿真软件HFSS对影响天线性能的主要参数进行仿真、分析和优化，得到天线的优化尺寸，并对优化的天线进行制造和测试。实验结果表明，该天线比传统微带贴片天线性能有了较大的提高，证明了利用共面波导馈电和寄生技术设计宽带天线的可行性和有效性。