蓝牙天线设计
香姑-
蓝牙天线设计
目前最常见的蓝牙天线有偶极天线（
dipole anten
na
）
,
倒
F
型天线
（
planar
inverted F
anternna
）、曲流线型天线（
meander
line antenna
）、
微小型陶瓷天线（
ceramic antenna
）、液晶聚合体天线（
lcp
）和棒状天线
（
2.4G
频率专用）
等。
由于这些具有近似全向
性的辐射场型以及结构简单、
制
作成本低的优点，所以非常适合
嵌入蓝牙技术装置使用。下面主要介绍
4
种
天线的设计方法。
1
、
倒
F
型天线
倒
F
型天线
是由于其结构与倒置的英文字母
F
相似而得名。如下
图
1
所示。其中（
L+H
）只有四分之一波长，而且在其结构中已经包含有接触
地金属面，
可以降低对模块中接地金属米难的敏感度，
所以非常适合用在蓝牙模
块装置中。另外一方面，由于倒
F
型天线只需要利用金属导体配合适当的馈
线及天线短路到接地面的位置
，故其制作成本低，而且可以直接与
pcb
< br>电路板
焊接在一起，一体化设计。
倒
F
型天线的天线体可以为线状或者片状，若以金属片制作则可
以
为
SMD
（
suerface-
mountde
device
）
组件
焊接在电路板上达到隐藏天线的目的。
此时为了支撑金属片不与接地金属面产生短路，<
/p>
通常会在金属片与接地面之间加
入绝缘介质。当使用介电常数较高
的绝缘材料还可以缩小蓝牙天线尺寸。
图
2
给出了倒
F
型天线的
pcb
设计封装参数。作为板载天线的一种，
倒
F
型天线设计成本低但是增加了一定的体积，但
是实际应用中是最长见一
的一种。
倒
F
型天线是
1/4
< br>波长天线，除去其天线接入点外，其外轮廓
为
L
形状。图
2
中蓝牙天线接入点与蓝牙芯片的天线引脚相连接，外轮
廓
L
型短边接地，天线接入点介于地和天线开放端之间。板载
F
型天线一
般放在
pcb
顶层，铺地一般放在顶层并位于天线附近，但天线周围
务必不能
放置地，
周围应是净空区。
图
3
给出了倒
F
型天线在
PROTEL
中制作成
板载天线的应用示范：
2
、曲流型天线
曲流型天线的长度比较难确定。长度一般比四分之一波长稍长，其长度由其
几何拓扑
空间及敷地区决定。曲流型天线一般是
pcb
封装，即板载天线。和倒
F<
/p>
型
一样一般放在
pcb
顶层，铺地一般放在顶层并位
于天线附近，但天线周围务必不能放置地，周
围应是净空区。其
pcb
封装尺寸见下图
4
。
图
5
给出了倒
F
型天线在
PROTEL
中制作成板载天线的应用示范：
3
、陶瓷天线
陶瓷天线是另外一种适合于蓝牙装置使用的小型化天线。陶瓷天线的种类分
为块状陶瓷
天线和多层陶瓷天线。
块状天线是使用高温将整块陶瓷体一次烧结完
成后再将天线的金属部分印在陶瓷块的表面上。
多层天线烧制采用低温共烧的方
式讲多层陶瓷迭压对位后再以高温烧结，
所以天线的金属导体可以根
据设计需要
印在每一层陶瓷介质层上，
如此一来可以有效缩小天
线尺寸，
并能达到隐藏天线
目的。由于陶瓷本身介电常数较
pcb
电路板高，所以使用陶瓷天线能
有效缩
小天线尺寸，在介电损耗方面，陶瓷介质也比
pcb
电路板的介电损失小，所