满足便携式设备中FM天线的设计挑战

FM收音机已开始出现在更多的移动和个人媒体播放器等市场应用中。然而，传统的FM设计方法必须使用很长的天线，例如有线的头戴式耳机，因而对于许多未具备有线耳机的用户造成限制。另外，随着无线使用模式在便携式设备中的不断普及，越来越多的用户也希望能使用其他FM天线的无线FM收音机，同时利用无线耳机或扬声器来听声音。
本文介绍一种FM收音机接收器解决方案，它将天线集成或嵌入于便携式设备内部，使得耳机线成为一种可选用的配件。

最大化灵敏度
灵敏度可被定义为FM接收器系统可接收并能实现特定信噪比(SNR)的最小信号。这是FM接收系统性能的一项重要参数，它与信号和噪声都有关系。接收信号强度指示器(RSSI)只能在特定调谐频率时指出射频(RF)信号强度，并不提供有关噪声或信号质量的任何信息。在比较使用不同天线的接收器性能时，音频信噪比(SNR)或许是一项更好的参数。因此，使SNR最大化非常重要。天线是连接RF电路与电磁波的桥梁。就FM接收而言，天线就是一种变换器，将能量从电磁波转换成电子电路(如低噪声放大器LNA)可用的电压。FM接收系统的灵敏度直接关系到内部LNA所接收的电压。为了最大化灵敏度，必须尽量提高这一电压。
市场上有各式各样的天线，包括头戴式耳机、金属短柱(stub)、回路和芯片型天线等，但所有的天线都可以用等效电路进行分析。图1为一种通用的天线等效电路模型。

在图1中，X可以是一个电容或一个电感。X的选择取决于天线拓朴，其电抗值(电感或电容)与天线几何学有关。损耗电阻(Rloss)与天线中以热能形式散发的功耗有关。辐射阻抗(Rrad)则与电磁波产生的电压有关。为了便于说明，本文仅分析回路天线模型，同样的计算也可适用于其他类型的天线，如短单极天线和耳机天线。