浅析 PCB 板载天线

1. 天线的概念

要想了解天线，就要先知道它依据的理论基础——麦克斯韦的电磁场理论：变换的电场产生变化的磁场，而变化的磁场又产生变化的电场，即电磁波。而天线就是一种用来发送或者接收电磁波的器件（注1），通俗来讲，它就是一个换能器。

2. 天线辐射

画过 PCB 板的都知道走线时要减少信号线与其回路构成的环面积，避免走线形成直角或者锐角，究其原因就是怕形成天线辐射，对信号线造成干扰。

   天线辐射是如何产生的呢？

   相信聪明的人已经猜到了，既然天线是发射和接收电磁波的器件，那么要产生天线辐射，就必须要有一个时变的电流或者具有加速度的电荷。如上述所说，使导线弯曲或者使其成 V 形，便使电荷产生了加速度；有的还可以将其表面制成非连续性或者带有终端的也会产生变化的电流（注2）。

   小贴士：

• 假如电荷在导线内作匀速运动，如果导线笔直无限长，就不会产生辐射。
• 假如电荷在瞬时状态下振动，即便导线是笔直的也会产生辐射。

3. PCB 板载天线
   • 概念：画在 PCB 板上，特定长度的导线，相当于手电筒，只适用于单一频段的定向天线。
   • 分类：直线形走线、反转的 F 形走线、蛇形或圆形走线。
   • 应用：蓝牙模块，WIFI 模块，Zigbee 模块等单一频段的模块电路
   • 优点：几乎不需要成本，一次调完就无需再次调试。
   • 缺点：只适合单一频段，且不同批次的 PCB 天线性能会有一定偏差。

4.举例

目前我正在接触接收天线，其 PCB 板载天线如下图4.1 所示。

图4.1

   采用的是的闭环天线，天线走线的周围设了禁布区（所有层）。

注1:作者：ASKLW；网址：https://blog.csdn.net/ASKLW/article/details/99687718