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PIFA天线,全称为“Planar Inverted F Antenna”,中译为“平面倒F天线”。其基本结构可以分为一个辐射顶片(top patch),一个馈电引脚(feeding pin),一个短路引脚(shorting pin),狭槽(slot),还有所需的参考地(ground)。由于其辐射顶片,馈电引脚,以及短路引脚从侧面来看,如同一个倒放在地平面上的大写英文字母“F”,故而得名“平面倒F天线”。
PIFA天线最早源于King,Harrison,Denton等人在1960年提出的“并联驱动式倒L天线”,故而其发展途径可如下图所示:
但是PIFA天线独特的构造,又使得它在一定程度上成为了几种天线衍生融合,如:monopole, planar monopole,microstrip patch antennas。
目前PIFA天线已经广泛应用于各种现代无线通信,在手机,PDA,笔记本,车载GPS,无线路由器等无线通讯终端上,随处可见PIFA天线的身影。特别是在手机天线设计领域,PIFA天线更是可以称得上是执掌半壁江山。然而囿于理论研究的相对滞后,对于PIFA天线的原理性研究并不多见,也使得在处于研发前沿的工程师,研究员们经常陷入认知的困顿中,“知其然而不知其所以然”。
这篇刊载于IEEE Transactions On Antennas And Propagation的论文《Radiating and Balanced Mode Analysis of PIFA Antennas》,由“辐射模与平衡模理论”推导出PIFA天线的基本特性,研究了短路引脚,狭槽等PIFA天线部分的原理和影响,得出了一系列重要结论。文中着重研究了一种典型的PIFA天线结构-“G”型PIFA天线。“G”型PIFA天线是现代手机天线设计中最典型常见的双频天线结构,长短两条电流通路分别激励低频和高频两个谐振。作者在文章中研究了各种参数对于高低两个频段的具体影响,并分析了如何进行权衡考虑。对于从事无线通讯终端天线研究和设计的学者,工程师,技术人员而言,这些结论无疑是举足轻重的。
因此,笔者将原文翻译成中文版,供大家学习和交流。限于笔者水平,文章中疏漏不足之处在所难免,欢迎大家提出各种宝贵意见,谢谢。微网站长00d44在本文的翻译和审校过程给予了切实有力的帮助,在此表示衷心的感谢。
附件分别为作者的原文和笔者的译文,文件格式均为PDF,如果有朋友无法打开文件,建议将Adobe阅读器升至最新版本,或者下载其它专业的PDF文件阅读软件。
祝大家开卷有益。
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