满足便携式设备中FM天线的设计挑战

文章摘要： 当天线处于谐振状态时，效率η可以表示为： 在其它频率时的效率为： 除了谐振频率以外的天线效率η低于最大效率ηres，因为此时的天线输入阻抗Zant如果不是电容式的，就是电感式的。 www.88dzw.com上述设计使用具有数字信号处理器(DSP)的混合信号数字低中频架构，建置出一项包括自调谐嵌入式短天线的先进信号处理算法。天线算法可根据设备的每个频率调谐点，自动调整可变电容的电容值，以实现最佳性能。 举例来说，如果用户调谐到101.1MHz(图4中的电台1)，天线算法将把天线电路谐振点调谐到101.1MHz，从而最佳化101.1MHz的天线效率和接收性能。当用户调谐到84.1MHz(图4

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当天线处于谐振状态时，效率η可以表示为：

 
在其它频率时的效率为： 
 
除了谐振频率以外的天线效率η低于最大效率ηres，因为此时的天线输入阻抗Zant如果不是电容式的，就是电感式的。

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上述设计使用具有数字信号处理器(DSP)的混合信号数字低中频架构，建置出一项包括自调谐嵌入式短天线的先进信号处理算法。天线算法可根据设备的每个频率调谐点，自动调整可变电容的电容值，以实现最佳性能。

举例来说，如果用户调谐到101.1MHz(图4中的电台1)，天线算法将把天线电路谐振点调谐到101.1MHz，从而最佳化101.1MHz的天线效率和接收性能。当用户调谐到84.1MHz(图4中的电台2)时，天线算法随之重新调谐天线电路谐振点，而使84.1MHz的接收性能最佳化。 
 


图4：可调谐振的好处。

利用调谐后的频率来调整天线谐振，使其可为每一固定频率提供最大效率，从而使整个FM频段上的接收信号强度最大化。在采用可调谐振电路后，整个频带上使用嵌入式天线的系统性均有所提升。在指定的频率上谐振天线还能使其它频率的干扰衰减，从而显著地提高接收器的选择性。因此，使用这种具嵌入式天线的接收器用户还能免于其它意外信号源的干扰，这一点在FM频带拥挤的市区尤其重要。

本文小结
随着无线使用模式在便携式设备中越来越普及，更多的用户希望使用具有嵌入式天线的无线FM收音机，同时也用无线耳机或扬声器聆听节目。为了实现最大化灵敏度的目标，本文讨论如何改善使用嵌入式天线的FM接收效果，并进一步探讨其建置方法。由于内建嵌入式天线的便携式设备可用空间非常有限，可以考虑采用自调谐谐振网络来最大化整个FM频带上的接收器的灵敏度，从而使短天线在每个频率时都能实现最高效率。

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最大化天线尺寸
为了恢复所传输的射频信号，天线必须从电磁波中尽可能地收集到最多的能量，并有效率地将电磁波能量转换成电压。所收集到的能量受制于便携式设备中的天线可用空间和大小。对于传统的耳机天线来说，它的长度可达到FM信号的四分之一波长，就能够收集到足够的能量并转换成内部LNA的可用电压。在此情况下，最大化天线的效率就不那么重要了。

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