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文档简介

1、ZigBee模块天线设计对于短距离无线通信设备（SRD , short range dev ices）来说，天线的设计关系 到通信距离的问题。辐射模型、增益、阻抗匹配、带宽、尺寸和成本等因素，会影响我 们对于天线的选择和设计。目前，国内普通的ZigBee芯片均工作在2.4G频段，也就是ISM频段。工作于这个频段的无线技术很多，常见的还有Bluetooth （蓝牙），Wi-Fi （无线局域网）等。那么，如何设计我们所需要的天线呢。这里我们就讨论一下这个问题。一般来说，在这个频段，我们可以选择的天线有PCB天线、Chip天线和 Whip天线。具体的形状如下图1所示：http:/mw .badlan

2、d. co, uk/i mages /produ cts/large/l/Jpg'JmagePopup'OOO / no图1 : PCB天线、Chip天线和 Whip天线示意图这三种天线的优劣如下:天线类型优点缺点PCB天线低成本；可以达到较好的性能；在频率高的情况下尺寸小尺寸小、效率高的天线设计困难；在频率低情况下尺寸较大Chip天线体积小性能中等、成本中等Whip天线性能好成本高、很多情况下不适用天线又可以分为单端天线和差分天线这两种：单端天线又可以称为非平衡天线，差分天线也可以称为平衡天线。单端天线主要依靠一个 ground为参考的信号，它的特征阻 抗一般为50欧姆。但是

3、，有好多 RF IC具有差分的RF 口，因此，如果使用单端天线的 话，就需要有一个电路来改变这种特性，这个电路就称为balun (通常说的平衡/非平衡变压器)。单端天线和双端天线的实例如下图2所示：Single Ende<I AntennaDifferential Antenna图2 :单端天线和双端天线图PCB天线设计难度较大，通常还需要仿真工具的支持。为了得到一个最优的设计，做仿真就会很花时间和精力。因此，一般我们都是原封不动的按照芯片厂商给出的参考设计来做。Chip天线可以用在天线空间比较小的场景中，即使频率低于1GHz。和PCB天线相比，Chip天线就增加了 BOM( Bill

4、of Material)，并且还要增加贴片的成本。 Whip 天线性能比较好，但是相比于前面的 PCB天线和Chip天线来说，成本较高、尺寸较大， 而且，通常需要一个连接座。一般来说，这种天线都是全向天线。对于CC2430来说，PCB天线不失为一种较经济的选择。而且，通信距离也可以满足一般的要求。下图 3是CC2430开发板倒F天线的PCB图：可以从图中看出来，这种倒F天线是单端天线，也就是非平衡天线，我们需要balun。同样，TI也给出了微带 balun的设计参考，下图 4是微带balun的PCB :图 4: TI CC2430 微带 balun 的 PCB 图Freescale的MC13213开发板也采用了类似的倒F天线，不过Freesca

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