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蓝牙天线的种类

1)偶极天线

偶极天线的外观通常是圆柱状或是薄片状,其在天线底端有一转接头做为能量馈入的装置,而和蓝牙模块之射频前端电路所外接的转接头相互连接。另外一种天线外接方式是使用可旋转式转接头,这种方式的优点在于天线可以依照使用需求做任意角度的旋动并藉以提高传输效果,但是其缺点在于可旋转式接头的成本较高。偶天线的长度和其操作频率有关,一般常用的设计是使用半波长或四分之一波长来做为天线的长度。另外,偶极天线亦可以应用平面化的设计方式将蓝牙天线设计为可焊接在电路板上的SMD(Surface-MountedDevice)组件,或是直接在PCB电路板上以简单的微带线(MicrostripLine)結构来设计天线,如此可得到低成本的隐藏天线,并有助于产品外观的多样化设计

2)PIFA天线

PIFA天线是以其侧面结构和倒反的英文字母F外观雷同而命名。PIFA天线的操作长度只有四分之一操作波长,而且在其结构中已经包含有接地金属面,可以降低对模块中接地金属面的敏感度,所以非常适合用在蓝牙模块装置中。另一方面,由于PIFA天线只需利用金属导体配合适当橡胶电缆的馈入及天线短路到接地面的位置,故其制作成本低,而且可以直接和PCB电路板焊接在一起。PIFA天线的金属导体可以使用线状或是片状,若以金属片状制作则可设计为SMD组件来焊接在电路板上达到隐藏天线的目的。时为了支撑金属片不和接地金属面产生短路,通常会在金属片和接地面之间加入绝缘的介质,如果使用介质常数(Dielectricconstant)较高的绝缘村质还可以缩小蓝牙天线的尺寸。

3)陶瓷天线

陶瓷天线是另外一种适合于蓝牙装置所使用的小型化天线。陶瓷天线的种类可分为块状(Block)陶瓷天线和多层陶瓷天线,前者是使用高温(摄泥浆泵氏1000度以上)将整块陶瓷体一次烧结完成后再将天线的金属部份印在陶瓷块的表面上：后者则采用低温共烧(LowTemperatureCofired)的方式将多层陶瓷迭压对位后再以800~900度的温度烧结,所以天线的金属导体可以依设计需要印在每一层陶瓷介质层上,如此一来便可有效缩小天线所需尺寸,并能达到隐藏天线设计布局的目的。由于陶瓷本身的介质常漏电开关数较PCB电路板高所以使用陶瓷当天线介质能有效缩小天线尺寸：在介质损耗(DielectricLoss)方面,陶瓷介质也比pCB电路板的介质损耗更小,所以非常适合用在低耗电率的蓝牙模块使用。除此之外,当蓝牙模块必须利用LTCC的技术来将模块体积降到最小时,LTCC蓝牙天线可以轻易的和蓝牙模块整合在LTCC的多层陶瓷介质中,将是小型化蓝牙模块的最佳选择。

蓝牙天线的选用

同样地,在Ap装置上的蓝牙天线由于需要涵盖较大的区域,所以其天线增益势必要比手持式产品高出许多。另外在辐射场型方面也必须考虑到Ap的装设位置和欲涵盖的范围来决定设计合适的指向性天线。除了以上所探讨的设计需求外,对于各种不同的蓝牙产品而言,蓝牙天线还是得要符合低成本的首要条件。再从产品应用的角度来看,由于天线对于周边接地金属面(Groundplane)十分敏感,像是电路板上的接地面或是电路板上防止静电用的屏蔽金属片都会严重影响到天线的辐射特性。以笔记型计算机为例,目前装置蓝牙模块的方式有两种：以PCMCIA卡外接方式而言,由于笔记型计算机內的主机板上覆盖有屏蔽金属壳以及接地金属面,故PCMCIA卡的末端必须突出笔记型计算机之外,而蓝牙天线则以内建隐藏的方式设计在内部电路板上或以转接头外接天线的方式如图7所示)固定在PCMCIA卡上：另外,蓝牙天线在笔记型计算机上也将因为摆放的位置不同而有特性上的差异。一般来说,将蓝牙天线置放于LCD屏幕周围的操作频宽和天线增益会比安装在键盘周围来得大