滿足便攜式設(shè)備中FM天線的設(shè)計挑戰(zhàn)

諧振頻率(fres)是指天線可使電磁波轉(zhuǎn)換成電壓的最高效率時所使用的頻率。天線效率是Rrad的功率與天線總功率的比值，以Rrad／Zabt表示，其中Zant是具有天線諧振網(wǎng)絡(luò)的天線阻抗。Zant可表示為：

當天線處于諧振狀態(tài)時，效率η可以表示為：

其他頻率時的效率為：

除了諧振頻率以外的天線效率η低于最大效率ηres，因為此時的天線輸入阻抗Zant如果不是電容式的，就是電感式的。

從上圖可以看出，98 MHz時可實現(xiàn)最佳效率，但頻率越接近頻帶邊緣，效率就隨之遞減。對于耳機天線來說這不是什么大問題，因為這種天線尺寸已經(jīng)大到能夠在整個頻帶內(nèi)收集到足夠的電磁能量，并轉(zhuǎn)換成較高的電壓至RF接收器中。然而，相較于較長的耳機天線而言，短天線尺寸小，收集到的能量也少，因此當頻率遠離諧振點時效率也會快速地降低。這可能會在頻段邊緣使用固定諧振方案時，造成接收方面的問題，主要原因是短天線具有比耳機更高的Q值，使其效率在頻帶邊緣驟低。
Q值代表質(zhì)量因子，它與每單位時間內(nèi)天線網(wǎng)絡(luò)中儲存的能量和損耗或輻射能量成正比。針對具有天線諧振網(wǎng)絡(luò)的天線等效電路而言，Q值滿足：

與短天線相比，耳機天線由于尺寸較大，天生就具有較高的輻射電阻Rrad，因此也使其Q值較低。由于嵌入式應(yīng)用必須使用較高Q值的短天線，因而效率驟降的問題就格外明顯。