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手机中内置FM频段天线设计指南（第一部分，器件篇）

前言

目前MTK和博通等芯片方案公司推出了集FM收发、蓝牙、WiFi、GPS于一

体的手机周边芯片，FM收发（含数据传输）成为手机中标配。然而，FM频段频

率低，波长长，要做到内置并小巧，需要牺牲一些指标，问题是牺牲多少能被接

受？传统拉杆金属天线，是通过伸缩金属杆子来改变频率，其实也是窄带天线，

其增益高是因为在空间接收面积大。内置FM天线要基本满足要求，需要保障核

心的指标：带宽，其次才是增益。缩小体积的代价是首先牺牲带宽是不行的。手

机中选择适合的FM天线遵循如下流程：

第一：天线选型

目前可以选用的有陶瓷LTCC工艺天线、电路板（FPC）天线、塑胶片绕线天

线、磁性绕线天线、铁氧体天线。各类天线比较如下：

项目微航天线陶瓷天线PCB天线有源天线绕线天线空心线圈

带宽宽较宽窄较宽窄窄

方向性好差差较好差差

频率漂移小大大较小大大

整体效果较好差差一般差差

手握影响小小大小大大

可调参数有，多无有，复杂有有有

组装难度容易小容易小大大

半硬质合金引脚有无无无无无

性价比高低低低一般一般

FM双向收发可以可以可以不可以可以可以

陶瓷工艺天线最先用于手机中，其制造工艺决定了必须是一个标准的器件，

所有参数都锁定了，没有可以调节的点，然而终端输入阻抗不是纯的50欧姆，

阻抗不一定很好匹配，需要改变主板的阻抗线或者匹配电路来适应。这成为了一

缺陷，因为手机主板更改不是很方便，改变一次往往不够。匹配电路本身也存

在损耗，这类天线另一个缺陷是增益低，其结构是微波陶瓷层层叠压、印刷导电

材料组成，其电磁损耗大，其回损指标难达到要求。后来一些方案公司，把陶

瓷天线贴合在PCB上，用PCB走线来弥补缺陷，调整PCB走线来调整阻抗。实乃

画蛇添足。因为成本高了。韩国推出的铁氧体天线，也是这么做的。不是市场

主流。

PCB画的FM天线，其谐振频率可以到FM频段内一个点频，但是其本质还是

一个窄带天线，带宽太窄，很多频段接收不到。铜箔厚度和宽度不够，电损耗也

很大。

有源FM天线成本还是偏高，一种方式是从手机天线中取信号，滤波、放大。

但是噪声也大了。重要的是，这类有源天线是单向接收，要发射就麻烦了，因为

通过手机天线发射FM信号，无异于扰乱手机通讯了。

塑胶片上绕金属线这类天线，体积小，频段相比陶瓷和PCB做的宽一些，也

适合调整参数来与主板匹配。但是相比磁性骨架来说，带宽不足，且体积大了一

些。

空心线圈的Q值很高，容易在一个点频增益很高，但是带宽更窄，多个空心

线圈串联，可以拓展频段宽度，但是体积大了，不适合手机中使用。

天线中加载磁性材料还一个好处就是手握和手不握时候频率漂移小，空心线

圈漂移最多。（如下图，谐振频率漂移距离H）

总之，磁性骨架的绕线线圈，可以调节的参数有线圈圈数、线径、绕线方式、

导磁率、绕组数量。这样，总有一组组合是与手机参数匹配最好的

第二：结构位置

手机中空间狭小，FM天线位于周边侧立安装最好，贴片在PCB上不合适，

因为占据手机主板的空间大，增益受到影响。最佳安装位置，应该