RF天线原理请教

elec32156

RF天线原理请教 [复制链接]

如图，这是bluetooth天线，天线从芯片出来后分为了两路，一路绕回主板的GND，一路伸向外面，求教下：1）RF信号是怎么向外辐射的？是靠与地的那一圈回路来产生的电场--磁场的转换，而辐射出去的吗？那要另外一段延伸出去的悬空的线来做什么？
2）如果将信号与地的那一圈回路减小，直接在芯片出来那里接地，或者不接地，还能辐射出去吗？

chunyang

简单理解天线原理可以做一个想象：取两根临近平行线，在其一端接上交流信号源，此时两根线间就有交变电场存在并产生电流（可以理解为电容的充放电所致）。根据麦克斯韦理论，此时就会发生电磁辐射，只是通常都非常弱。在平行线的另一端点处将两根线反向分开直至分别折弯90度，这个时候两线间当然依然存在着交变电场，只不过这个交变电场成了空间开放的。此时只要满足一定条件（导线尺寸和信号源波长相当），交变电场转化为电磁辐射的效率就会大幅上升，这就是所谓的“天线”。不过，这只是最简单的一种天线，实际应用中的天线所涉及的理论非常复杂，不是简单几句话能够说清的，有关知识在天线理论教材中有详细讲解，有兴趣的话可以去看看。

chunyang

关于楼主的具体问题，显然1中的描述是不对的，该天线可以理解为两段串了电感的导线，辐射转换主要在上面那一段，下面的构成接地平面，相当于前帖中的那两根平行线的折弯。
关于问题2，直接把信号输出接地，当然不会再有辐射产生了，而把下面那个地回路断开，则辐射转换效率降低。注意，这里可不能理解为直流通道，高频下的实际电路可是截然不同的。

elec32156

chunyang 发表于 2018-4-18 12:21
关于楼主的具体问题，显然1中的描述是不对的，该天线可以理解为两段串了电感的导线，辐射转换主要在上面那 ...

有一点想不明白，如果把地断开，只留一根线从芯片的RF OUT端拉出来，这个时候信号是怎么通过这一段线辐射的啊？没有平行的两个线，就一根单端悬空的线，没有地回路，没有回路也就没法形成电流对吧，相当于说天线上是没有电流流过去的，那怎么能有电场和磁场的交替变换而形成电磁波辐射出去呢？

chunyang

elec32156 发表于 2018-4-18 14:20
有一点想不明白，如果把地断开，只留一根线从芯片的RF OUT端拉出来，这个时候信号是怎么通过这一段线辐射 ...

线路板上有地线啊，我在2楼不是说过“拉开”么？至于电流问题，都说了不能用直流回路的思维去面对高频交流。细部知识建议去看教材，注意麦克斯韦电磁理论。

xianghengxin

顶你

xianghengxin

楼主是好人

唐明珠

chunyang 发表于 2018-4-18 16:28
线路板上有地线啊，我在2楼不是说过“拉开”么？至于电流问题，都说了不能用直流回路的思维去面对高频交 ...

请问是怎么个拉开法，是直接连到覆铜地 上的吗

chunyang

唐明珠 发表于 2018-4-25 10:06
请问是怎么个拉开法，是直接连到覆铜地 上的吗

看2楼帖，别瞎猜，要有根据。