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摘要：
随着智能手机功能日益完善，如多摄、快充大电池、高性能散热等，对天线设计空间的挤压日益加剧。这导致本就属于电小尺寸的手机天线具有更高的Q值和更窄的带宽。因此，提高天线输入端口的匹配性能，使天线总效率接近理论辐射效率，显得尤为关键。
本文以微带贴片天线为例，通过简单的LC匹配网络实现宽带匹配，并介绍了一款理解和学习阻抗匹配的“神器”。
本文使用的软件为CST2018版本。
一款理解和学习阻抗匹配的“神器”
来自瑞士应用科技大学Bern的博士生FritzDellsperger原创的Smith圆图软件，简单易用，在阻抗匹配的学习和验证中非常实用。
1.集总LC匹配：
示例中，5.8GHz阻抗为100-j100，采用电容和电感串并联方式实现匹配。
2.微带线匹配：
示例中，5.8GHz阻抗为100-j100，仅用两节微带线即可实现匹配。
3.单微带线匹配：
示例中，5.8GHz阻抗为100-j100，一节约125ohm的微带线即可实现匹配。
窄带贴片天线仿真：
边馈式贴片天线（采用1mm厚度的FR-4基板），其理论带宽较窄。
宽带匹配方式1：
采用Example2.1的匹配思路进行带宽拓展，通过并联LC元件实现宽带匹配。
优化匹配前后对比：
微带天线，特别是矩形微带贴片天线，因其低成本、高效率和方便集成于电路板上的特性，在手机市场得到广泛应用。微带贴片天线由微带传输线供电，通常位于地平面（通常是铜）之上，天线的尺寸包括长度L、宽度W以及基板的厚度H（介质电路板）和介电常数[公式]。H的高度对天线性能影响较小，一般应小于工作波长的0.05倍。微带天线的操作频率主要由其长度L决定，中心频率约为波长的一半在介质中。
宽度W控制微带天线的输入阻抗，较大的宽度可以增加带宽。对于方形贴片天线，输入阻抗通常接近300欧姆。通过增加宽度，阻抗可降低至约50欧姆，但往往需要一个非常宽的贴片天线，这会占用大量空间。宽度还影响辐射模式，随着宽度增加，辐射模式逐渐改变。
微带天线的辐射模式与天线边缘场紧密相关。考虑一个方形贴片天线，其边缘场在馈电端表现出开路特征，而在天线的开始处表现出短路特征，这导致了边缘场的形成。由于边缘场的存在，微带天线能产生辐射。边缘场沿天线的长度方向分布，影响天线的极化特性，通常为线性极化。
微带天线的辐射特性受到其边缘场的影响。边缘场使得微带天线的辐射方向性约为5-7分贝。在设计微带天线时，通常会通过修剪边缘来调整频率共振，以实现所需的频率。
微带天线的辐射模式与天线边缘场相关。天线周围的边缘场导致电压分布具有特定的相位差，这解释了为何微带天线能辐射。边缘场在Y方向上靠近贴片天线表面，产生辐射。这种辐射是由电压分布产生的，而非电流分布。因此，微带天线被称为“电压散热器”，与线天线的“电流散热器”不同。
微带天线的边缘场还影响其辐射性能。边缘场越长，辐射效率越高。使用较低介电常数的基板可以产生更好的边缘场，从而提高辐射性能。然而，这也可能导致带宽增加，效率增加以及小型化的介电常数值。
微带天线的长度（L）控制其共振频率，宽度（W）影响输入阻抗和辐射模式，基板高度（H）影响带宽。这些参数的选择对天线性能至关重要。例如，增加长度可以降低操作频率，而增加宽度可以降低输入阻抗。
微带天线的瞬态场可以模拟为电影，用于观察微带天线在短脉冲作用下的行为。在微带天线设计中，通过引入各种短路引脚（从地平面的贴片）位置，可以提高性能。例如，四分之一波长微带天线和平面倒F天线（PIFA）等设计方法。
在手机设计中，微带天线的尺寸和性能需要仔细权衡。例如，四分之一波长微带天线和PIFA天线的设计可以优化空间和辐射性能。然而，这些优化通常伴随着效率和带宽的折衷。
央广网北京11月18日消息据中央广播电视总台中国之声《新闻超链接》报道，在地下车库、电梯里信号差，玩游戏的时候网络卡顿，用了5G手机也没觉得网速快……日常生活中都会遇到信号不佳的情况。
于是，手机信号增强贴在网络上开始热卖。信号增强贴是一张薄薄的金属贴片。商家宣称只要贴在手机背部就能起效，能够满足手机用户改善信号的需求。
这种手机信号贴到底有没有用？手机信号的强弱到底和什么相关？作为用户，我们是否有可能改善手机的信号强度呢？
手机信号增强贴片，价格从几块到几十块钱不等。商家解释说：别看这枚金属片个头不大，但是技术含量很高！它内含芯片，可以拉长手机内置天线发射的信号波长，从而增加手机信号的强度和信号的接收范围。
3C数码评论员黄浩表示：这种说法不成立。运营商和手机收发信号的频率是固定的，波长也相对确定。换句话说，好在这些所谓的信号增强贴片没有“拉长信号波长”的效果，否则手机就收不到信号了。
此外，手机的天线和基带芯片往往是连接在一起的，贴片贴在手机外壳上，不会起到一丁点增强信号的作用。
事实上，在手机出厂后，我们对手机信号能做的事情很少，所以就别指望手动增强信号了。
我们之所以会对手机信号增强贴有兴趣，是因为总会遇到信号不佳的困扰。如今正值4G网络升级到5G网络的转换期，很多地方的2G和3G网络也都在腾退，我们的手机信号确实会因此受到一些影响。但是今后，随着5G覆盖越来越广，我们的网速一定会有大幅度改观。
监制：郭静
总台央广记者：鹤佳
编辑：富赜、毕利伟
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