滿足便攜式設(shè)備中FM天線的設(shè)計挑戰(zhàn)

FM收音機已開始出現(xiàn)在更多的移動和個人媒體播放器等市場應(yīng)用中。然而，傳統(tǒng)的FM設(shè)計方法必須使用很長的天線，例如有線的頭戴式耳機，因而對于許多未具備有線耳機的用戶造成限制。另外，隨著無線使用模式在便攜式設(shè)備中的不斷普及，越來越多的用戶也希望能使用其他FM天線的無線FM收音機，同時利用無線耳機或揚聲器來聽聲音。
本文介紹一種FM收音機接收器解決方案，它將天線集成或嵌入于便攜式設(shè)備內(nèi)部，使得耳機線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)可接收并能實現(xiàn)特定信噪比(SNR)的最小信號。這是FM接收系統(tǒng)性能的一項重要參數(shù)，它與信號和噪聲都有關(guān)系。接收信號強度指示器(RSSI)只能在特定調(diào)諧頻率時指出射頻(RF)信號強度，并不提供有關(guān)噪聲或信號質(zhì)量的任何信息。在比較使用不同天線的接收器性能時，音頻信噪比(SNR)或許是一項更好的參數(shù)。因此，使SNR最大化非常重要。天線是連接RF電路與電磁波的橋梁。就FM接收而言，天線就是一種變換器，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。
市場上有各式各樣的天線，包括頭戴式耳機、金屬短柱(stub)、回路和芯片型天線等，但所有的天線都可以用等效電路進行分析。圖1為一種通用的天線等效電路模型。

在圖1中，X可以是一個電容或一個電感。X的選擇取決于天線拓樸，其電抗值(電感或電容)與天線幾何學(xué)有關(guān)。損耗電阻(Rloss)與天線中以熱能形式散發(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)。為了便于說明，本文僅分析回路天線模型，同樣的計算也可適用于其他類型的天線，如短單極天線和耳機天線。