在短距离和工业科学医疗(ISM)波段器件中,使用了多种类型的天线。例如,用于激发电场的天线称为电场天线。而将激发磁场的天线称作磁场天线。德州仪器(TI)的应用笔记《ISM-Band and Short Range Device Antennas》对这类天线的原理以及实际设计原则作了探讨。
白皮书从论述天线基础开始。给出了自由空间的光速、波长以及其他公式,也说明了如何划分电磁(EM)波传播的三个场区域。这三个区域为感应近场区、辐射近场区和远场区。
第2节集中讨论天线类型及其性能。半波偶极天线是许多其他类型天线的基础,也用作测量天线增益和辐射功率密度的一个参考天线。然而,在许多情况下,该天线就是太大。另外,差分反馈也是其缺点之一。由于这些原因,四分之一波单极天线取代了偶极天线的接地面积非常大的一支。也讨论了其他类型的天线,如螺旋天线和多种环天线。
该节结束部分给出了一个“天线设计法则”列表,很有用。例如,因为空间限制,四分之一波单极天线的接地面常太小,为使馈入点附近接地面尽量大,工程师应该测量天线阻抗,使其与所需的特性阻抗相匹配。
RF传输一节探讨了通道损耗和多通道传输效应,深入研究了一些细节问题,如链路预算,它是估算通讯链路可以达到的距离的基础。该笔记也讨论了衰减和符号间干扰,同时也给出了避免因多路径传输造成的这些问题的方法。
应用笔记最后给出了示例和测量。探讨了测试模块简图、天线布局、辐射类型等。总之,笔记对近场和ISM波段的天线基础作了很好的分析。笔记也给出了面临的问题的有用信息,解决这些问题的技巧,以及通用天线的设计和实施。
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作者:Nancy Friedrich,《Microwave & RF》