滿(mǎn)足便攜式設(shè)備中FM天線(xiàn)的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)

FM收音機(jī)已開(kāi)始出現(xiàn)在更多的移動(dòng)和個(gè)人媒體播放器等市場(chǎng)應(yīng)用中。然而，傳統(tǒng)的FM設(shè)計(jì)方法必須使用很長(zhǎng)的天線(xiàn)，例如有線(xiàn)的頭戴式耳機(jī)，因而對(duì)于許多未具備有線(xiàn)耳機(jī)的用戶(hù)造成限制。另外，隨著無(wú)線(xiàn)使用模式在便攜式設(shè)備中的不斷普及，越來(lái)越多的用戶(hù)也希望能使用其他FM天線(xiàn)的無(wú)線(xiàn)FM收音機(jī)，同時(shí)利用無(wú)線(xiàn)耳機(jī)或揚(yáng)聲器來(lái)聽(tīng)聲音。
本文介紹一種FM收音機(jī)接收器解決方案，它將天線(xiàn)集成或嵌入于便攜式設(shè)備內(nèi)部，使得耳機(jī)線(xiàn)成為一種可選用的配件。

最大化靈敏度
靈敏度可被定義為FM接收器系統(tǒng)可接收并能實(shí)現(xiàn)特定信噪比(SNR)的最小信號(hào)。這是FM接收系統(tǒng)性能的一項(xiàng)重要參數(shù)，它與信號(hào)和噪聲都有關(guān)系。接收信號(hào)強(qiáng)度指示器(RSSI)只能在特定調(diào)諧頻率時(shí)指出射頻(RF)信號(hào)強(qiáng)度，并不提供有關(guān)噪聲或信號(hào)質(zhì)量的任何信息。在比較使用不同天線(xiàn)的接收器性能時(shí)，音頻信噪比(SNR)或許是一項(xiàng)更好的參數(shù)。因此，使SNR最大化非常重要。天線(xiàn)是連接RF電路與電磁波的橋梁。就FM接收而言，天線(xiàn)就是一種變換器，將能量從電磁波轉(zhuǎn)換成電子電路(如低噪聲放大器LNA)可用的電壓。FM接收系統(tǒng)的靈敏度直接關(guān)系到內(nèi)部LNA所接收的電壓。為了最大化靈敏度，必須盡量提高這一電壓。
市場(chǎng)上有各式各樣的天線(xiàn)，包括頭戴式耳機(jī)、金屬短柱(stub)、回路和芯片型天線(xiàn)等，但所有的天線(xiàn)都可以用等效電路進(jìn)行分析。圖1為一種通用的天線(xiàn)等效電路模型。

在圖1中，X可以是一個(gè)電容或一個(gè)電感。X的選擇取決于天線(xiàn)拓樸，其電抗值(電感或電容)與天線(xiàn)幾何學(xué)有關(guān)。損耗電阻(Rloss)與天線(xiàn)中以熱能形式散發(fā)的功耗有關(guān)。輻射阻抗(Rrad)則與電磁波產(chǎn)生的電壓有關(guān)。為了便于說(shuō)明，本文僅分析回路天線(xiàn)模型，同樣的計(jì)算也可適用于其他類(lèi)型的天線(xiàn)，如短單極天線(xiàn)和耳機(jī)天線(xiàn)。