包含移動終端在內(nèi)的天線性能與外形大小有密切關(guān)系。論及天線時通常會使用以物理長度的頻率波長制定的規(guī)格化電氣性長度，一般是將電氣性長度為低于1/2π以下的天線定義為小型天線(以下簡稱為小型天線)。

移動終端幾乎都是使用小型天線，它的缺點是低效率、窄頻寬，為了確保天線的性能，因此天線小型化有一定的極限，然而如此一來卻違背移動終端小型化的時代趨勢。所幸的是天線使用的元件大多是可以創(chuàng)造空間的導(dǎo)體，若與波長比較的話，只要導(dǎo)體具備一定大小，基本上就可以當(dāng)作高天線使用，例如類似移動終端外殼等結(jié)構(gòu)就符合以上條件(圖1)。

目前移動終端使用頻率大多介于800mMHz～2GHz之間，波長相當(dāng)于150～350nm左右，因此100～200mm的終端尺寸對小型天線非常有利，也就是說只要巧妙應(yīng)用移動終端的機殼，就可以獲得小型、高性能的天線功能，有鑒于此本文以移動終端的機殼當(dāng)作天線使用為例，依序介紹地表數(shù)位播放用天線與PDC(Personal;DigitalCellular)用Diversity天線的設(shè)計技巧。



移動終端天線的特征

如上所述低效率、窄頻寬是一般小型天線的主要缺點。天線的比頻寬(以中心頻率制定的頻率范圍)與天線大小有密切關(guān)系，小型天線的頻寬則與天線的體積呈比例關(guān)系。天線的效率可以用下式表示:

η=Pr/(Pr+Pd)

η:天線的效率。

Pr:放射功率。

Pd:損失功率。

由上式可知如果縮任意小天線大小的話，Pr會比Pd小導(dǎo)致放射效率大幅降低，這種現(xiàn)象尤其是天線附近的電磁界更加明顯。圖2是提供相同電力給兩種天線時，天線附近的實際電界分布狀態(tài)，圖中的單極(Monopole)天線高度為λ/4(此處λ表示天線頻率的對應(yīng)波長)屬于中等大小天線，此時單極天線最大強度大約是-20dB；相較之下逆F天線的高度為λ/10