FPC工艺的小型化多频段天线设计

合肥联宝信息技术有限公司 王再跃 汪建安 安 凯 王 勇

从1946年第一台计算机诞生到当下笔记本电脑可随身携带，笔记本电脑经历了一代一代的革新。现在朝着更加轻薄化小型化的方向发展，由于空间的缩小，使笔记本电脑的天线设计愈加困难。FPC（flexible printed circuit）又称柔性印刷电路工艺，可以在空间上进行移动弯曲和扭转并遵从不同形状和特殊尺寸进行封装，且体积小，重量轻，可以满足小型化，轻量化，薄型化天线设计要求，广泛应用在小型化低净空的天线环境中。针对当前兴起的高速率大容量无线带宽需求，为了适应Wi-Fi需求的增长，Wi-Fi联盟于2020年初发布Wi-Fi 6E标准，通信频段为5.925-7.125GHz，增加Wi-Fi频谱的供应量，将有效的把Wi-Fi可用频谱的数量翻倍，Wi-Fi 6E相对于Wi-Fi 6的提升则在数据吞吐量和延迟两个维度。随着无线网络用户的接入数量日益增加和用户场景多样化，无线接入网络数据不仅是高吞吐量和大带宽，并且也要求低时延。因此，Wi-Fi 6E的应用可以解决当下无线网络的难点，并推动新一代Wi-Fi应用的快速落成。

本文针对最新发布Wi-Fi 6E频段，基于FPC工艺，设计一款三频段Wi-Fi小型化天线，通信频段包括：2.402-2.483/5.15-5.85/5.925-7.125GHz，使用CST仿真模拟软件进行仿真和优化，结合软件仿真的结果，对天线进行实物打样，使用矢网进行测试，实测结果和软件仿真的结果基本一致，符合当下笔记本电脑的基本设计需求，具有很好的应用价值。

1 天线的仿真与设计

1.1 天线结构

图1 天线结构图

图2 2.45GHz电流分布

图3 5.25GHz电流分布

天线外观结构如图1所示，图1为天线单元的外观结构图，此辐射单元采用的结构为PIFA形式。……