天线基础知识
天线原理简介
导线上有交变电流流动时，就可以发生电磁波的辐射，辐射的能力与导线的长度和形状有关。如图所示若两导线的距离很近，电场被束缚在两导线之间，因而辐射很微弱；将两导线张开，如图 所示，电场就散播在周围空间，因而辐射增强.
天线的基础知识
1.1 天线的输入阻抗 Zin
定义：天线输入端信号电压与信号电流之比，称为天线的输入阻抗。 输入阻抗具有电阻分量 Rin 和电抗分量 Xin ，即 Zin = Rin + j Xin 。电抗分量的存在会减少天线从馈线对信号功率的提取，因此，必须使电抗分量尽可能为零，也就是应尽可能使天线的输入阻抗为纯电阻。事实上，即使是设计、调试得很好的天线，其输入阻抗中总还含有一个小的电抗分量值。
输入阻抗与天线的结构、尺寸以及工作波长有关，半波对称振子是最重要的基本天线 ，其输入阻抗为 Zin = 73.1＋ｊ42.5 (欧) 。当把其长度缩短（３～５）％时，就可以消除其中的电抗分量，使天线的输入阻抗为纯电阻，此时的输入阻抗为 Zin = 73.1 (欧) ,（标称 75 欧） 。注意，严格的说，纯电阻性的天线输入阻抗只是对点频而言的。
顺便指出，半波折合振子的输入阻抗为半波对称振子的四倍，即 Zin = 280 (欧) ,（标称300欧）。
有趣的是，对于任一天线，人们总可通过天线阻抗调试，在要求的工作频率范围内，使输入阻抗的虚部很小且实部相当接近 50 欧，从而使得天线的输入阻抗为Zin = Rin = 50 欧——这是天线能与馈线处于良好的阻抗匹配所必须的。
1.2天线的工作频率范围（频带宽度）
无论是发射天线还是接收天线，它们总是在一定的频率范围（频带宽度）内工作的，天线的频带宽度有两种不同的定义——
一种是指：在驻波比SWR ≤ 1.5 条件下，天线的工作频带宽度；
一种是指：天线增益下降 3 分贝范围内的频带宽度。
在移动通信系统中，通常是按前一种定义的，具体的说，天线的频带宽度就是天线的驻波比SWR 不超过 1.5 时，天线的工作频率范围。 一般说来，在工作频带宽度内的各个频率点上, 天线性能是有差异的，但这种差异造成的性能下降是可以接受的
1.3 移动通信常用的基站天线、直放站天线与室内天线
板状天线
天线的基本知识
无论是GSM 还是CDMA， 板状天线是用得最为普遍的一类极为重要的基站天线。这种天线的优点是：增益高、扇形区方向图好、后瓣小、垂直面方向图俯角控制方便、密封性能 可靠以及使用寿命长。
板状天线也常常被用作为直放站的用户天线，根据作用扇形区的范围大小，应选择相应的天线型号。
手机天线的种类
外置式：¼波长鞭状、¼波长伸缩式（振子螺旋天线组合）、螺旋
内藏式：微带缝隙、微带贴片、介质、背腔式、铁氧体式。
内置集成微带天线的特点
• 内置微带天线可集成到印制电路板和外壳上，在手机内部，不额外增加设备尺寸；
• 内置微带天线有机械刚性，不易被损坏；
• 采用屏蔽技术来屏蔽天线，SAR值非常小；
• 天线受人体的影响相对要小；
• 微带天线的输入阻抗容易做到50Ω ，不需要匹配电路或非平衡转换器，容易实现批量生产，重复性好；
• 微带天线通过耦合方式馈电，在隔离接收与发射频段方面也相当简便，可以消除双工器；
• 若采用E场和H场元件分集技术，则不必附加独立的分集天线；
• 设计参数通过最优化手段实现体积小、成本低，并能增加带宽，
同时提高对垂直和水平极化波的接收灵敏度，实现更好的全向辐射特性；
• 容易设计出双频段的内置集成微带天线。
内置天线简介
PIFA天线的英文全名是“Planar Inverted F-shaped Antenna”，即“平面倒F型天线”。由于整个天线的形状像个倒写的英文字母F，故得名。其基本结构是采用一个平面辐射单元作为辐射体，并以一个大的地面作为反射面，辐射体上有两个互相靠近的Pin脚，分别用于接地和作为馈点。
PIFA
（短接电路 <=> /4 谐振片<=>紧凑的结构）
（水平面的全方向性）
（同向和交叉极化）
（多谐的）
空间结构要求
两种天线的设计对空间的预留都必须考虑Chu极限定理，但在组成上，PIFA要求必须有一个辐射单元和一个大的接地面，两者互相平行，并且辐射体和接地面之间必须有一个不小的间距。接地面和辐射体都是物理实体，它们必须位于手机上，所以对结构限制较大。采用PIFA天线手机不可能做得很薄。
而采用单极子天线进行设计，则天线仅有一个辐射体而没有地面，因此它对辐射空间的要求就仅仅是天线辐射体周围的空间而没有地面的限制，天线占用的辐射空间可以不在手机体上而在手机周围的外界空间。因此对结构的限制较小
可靠性
PIFA天线需要两个Pin脚，而单极子天线仅仅需要一个Pin脚。如果PIFA天线的接地Pin脚接触不可靠，则对天线的性能会产生较大的影响，已经有天线厂家提供的相关结论证实。单个触点产生的天线问题更容易排查，因此单极子天线比PIFA天线具有更高的可靠性。
地面的尺寸对天线性能的影响
对PIFA天线来说，最优的带宽出现在接地面的尺寸大约为0.35，0.85和1.35处。接地面上的最小电流周期为0.5。而对单极子天线来说，则不存在最优尺寸限制。而接地面长度的变化对频率和带宽的影响如下表所示（资料来源于台湾中山大学相关仿真实验结果）
设计难度
PIFA天线由于接地面的作用使频率性能变得十分稳定，因此其设计难度相对较小，任何手机天线厂家都乐于采用PIFA天线做设计。而内置单极子天线受结构件的影响较大，加上人手和使用手机的人体对它的影响都较大，在设计时需要考虑各种环境因素对它的影响，因此设计难度较大。但结合用户的使用要求，在待机状态、使用状态下根据用户通常的持机习惯结合手机的结构将天线设计成不同状态下呈现不同的方向图特性，但最终能够满足用户的要求，这种天线设计方式需要很高的技巧，但也具有很强的市场竞争力，这类手机不易被其他厂家模仿，这也是少数领先的手机厂商在最新上市的杀手锏类机型中通常使用这类天线做手机设计的重要原因。