弄明白倒L和F天线很重要

倒L天线和倒F天线作为常见的天线类型，相信对无线通信领域的朋友来说并不陌生。它们的形态与倒立的L和F相似，在嵌入式系统以及射频天线应用中占据重要地位，广泛应用于WIFI、手机笔记本等场景。

尽管我们常见的手机内置天线并非直接采用倒F或倒L天线，但它们的设计往往基于这两种天线的演变，如PIFA天线。不过，PIFA天线与倒F天线之间还是存在一些差异，需要我们仔细区分。

一、关于倒L天线

回顾倒L天线的演进历程，我们可以发现其尺寸在不断减小，设计更加紧凑。

从上图最右侧的示例中，我们可以看到单极子天线的折叠设计。在仿真过程中，这种设计对方向图的影响并不显著。

天线的谐振频率与其长度密切相关。理论上，谐振频率的波长四分之一等于天线长度与间隙之和。一般来说，天线越长，其谐振频率越低。

从图中可以看出，原始的单极子天线（竖直形态）的带宽大于倒L天线。在产品设计过程中，由于空间限制，我们往往需要压缩天线尺寸。这通常会导致间隙减小，天线臂与地平面之间的耦合增强。随着间隙的减小，电容效应愈发显著。因此，在设计时，我们常在靠近L型天线馈电位置并联一个电感，以调整天线中心频点至接近50欧姆。

图中绿色部分表示并联的电感（绘制可能有些粗糙），而黄色部分则表示未并联电感的情况。并联电感的效果是将导纳圆图上的曲线整体向感性区域移动。移动的程度取决于电感的大小，选择合适的电感值至关重要。

二、关于倒F天线

谈到倒F天线，我们不得不提及理查德变换。它告诉我们，一段短路的传输线可以等效为并联的电感。这种特性在倒F天线的设计中得到了广泛应用。

倒F天线实际上是在倒L天线的基础上增加了一段接地的传输线，这相当于在倒L天线上并联了一个电感，用于调节阻抗。这种设计使得倒F天线在性能上更加优越。

随着S值的减小，等效电感值也会相应减小。一般来说，工作频率越高，S值就越小。同时，G值越小，S值也应相应减小。除了调节阻抗外，开槽也是一种常用的优化手段。

开槽的大小会直接影响调节效果。槽开得越大，后续调节的效果就越不明显，因为电感和电容的共同作用使得效应变得复杂。同时，天线的长度也会影响电感效应的变化速度。