天线的发展及其对电子系统的影响

多天线集成能力—天线设计领域的颠覆性变化

如图3所示是未来两年多种无线技术标准在手机上聚合的概念图，从图中可见聚合的发展方向很多，这种多样化应用的需求对多天线集成设计提出了要求。



图3 未来便携无线设备将是多种技术融合的平台

在此，值得关注的是Ethertronics公司的独特的隔离磁偶极子天线 (Isolated Magnetic Dipole, IMD)。据该公司市场营销副总裁Rick Segil介绍，利用其创新的IMD技术，系统制造商能够把越来越多的功能集成到它们的设备之中，并持续缩小整个手机和其它便携无线设备的外形尺寸。

采用IMD技术设计的天线的主要特色在于：
*限制天线单元上的电流；
*优化天线的隔离以提供更多的天线集成能力；
*以更紧凑的形状因子实现最小化SAR(辐射吸收率)；
*容许RF工程师独立地调节天线和天线的馈线；

据该公司介绍，利用IMD技术可以把蜂窝电话、移动电视接收机、GPS、蓝牙、WiFi和WiMAX的多种天线都可以集成在一起，从而为便携无线设备提供更为强大的功能，这毫无疑问是便携无线设备天线设计领域最具有颠覆性意义的趋势。



图4 IMD天线与传统的PiFA的比较

Rick Segil表示，今后天线设计的发展趋势是“5个频段(850/900/1800/1900/2100)的集成构成主蜂窝电话天线，并结合多个二级天线，包括GPS和蓝牙天线等等。”他强调说， Ethertronics公司的IMD技术与其它技术的差异在于：具有更好的选择性和较高的隔离性能，能够降低整体的耦合效应。

结语

随着多种天线在便携无线设备上的聚合可见，传统的“各自为政”式的天线设计方法将难以适应发展的需要。在多天线便携无线设备的设计中，天线设计、电磁屏蔽和热管理的协同设计将对过去的设计方法和流程产生冲击，值得设计行业关注。随着新材料和天线设计新技术的发展，多天线集成能力将为电子系统制造商进行设计创新提供更多的选择。

需要注意的是：随着多天线集成技术的发展，天线设计将比以往任何时候都要复杂，需要从事信号处理与天线设计的企业开展合作，才能发挥多天线集成所带来的好处，例如，TI与ArrayComm携手开发无线局端应用的智能天线技术，标志着多种天线聚合起来之后，最为关键的是信号处理，它对于提高网络覆盖的质量有着举足轻重的作用，与此同时，也将对整个设计链产生深远的影响和变革。