最小的天线可能不是设计的最佳解决方案。FPC天线可以作为某些设计的有用替代方案。本文探讨了柔性印刷电路（FPC）天线的设计和集成意义。FPC是芯片天线的一种替代方案，对于特定的嵌入式设计来说是一个有趣的选择。

FPC天线很薄，通常只有0.15毫米，有一个可剥离的条带和一个粘合区，可以以各种配置将其固定在小型电子设备内（图1）。它们与一条电缆和一个连接器一起提供，用于将其固定在制造商的电子产品的底部覆盖物或外壳上。一个FPC很轻，大概不到0.5克。

1. 1.图中是带电缆和I-PEX接头的FPC天线。

    优势：无地面问题  

FPC与表面贴装器件（SMD）芯片天线的工作原理不同。SMD天线是利用安装的地平面进行辐射的，它的工作原理是往复。偶极子天线使用两个辐射器，每个辐射器的长度与天线使用频率的波长有关。嵌入式天线在其质量范围内有一个散热器，它们使用PCB上的一个区域作为它们的对位面，通常被称为地平面。

对于SMD天线，地平面的长度与天线的波长直接相关。在设计中必须提供正确的地平面长度，以便天线能够以良好的效率运行。

FPC天线在这一点上是不同的--它们不需要一个地平面来辐射。因此，它们允许设计师在设计中更自由地安排电路中的元件。

然而，重要的是要记住，同轴电缆成为天线的一部分。因此，在设计电缆的路由时应注意使这部分天线远离其他可能产生噪音和干扰的元件。

    放置  

因为地平面不是FPC天线的设计考虑因素，所以主机PCB的尺寸不像SMD或芯片天线那样是一个因素。然而，FPC天线的放置仍然需要遵循一些基本规则，因为大多数天线对环境很敏感。

天线将向六个空间方向辐射（图2）。理想情况下，其中至少有三到五个方向应该没有障碍物，这将使天线能够有效地工作。对于辐射路径上有障碍物的其他方向，仍然应该有一个最小的间隙，这将在天线制造商的数据表中定义。

2. 2.我们的集成示例显示了天线放置的四个空间方向都没有障碍物。

设备的塑料外壳不会起到障碍物的作用，除非制造外壳的材料是玻璃填充的，或者已经涂上了金属漆。靠近FPC天线的金属物体和部件，如数据线和印刷电路板(PCB)，通常是阻挡信号的罪魁祸首。

    FPC的方向  

器件的形状将决定FPC相对于主机PCB的理想方向。天线相对于PCB的位置将取决于地线的接近程度（图3）。

3. 该图描述了FPC在主机PCB上的三种常见配置。

无论选择哪种方案，距离(d)都成为设计中的一个关键尺寸。这将在天线制造商的数据表中指定。

    器件集成示例  

图4显示了一个FPC天线的集成实例。该器件的主要部件都在一个外箱内。FPC已经粘附在器件的塑料外壳内侧，电缆沿PCB布线，这样就不会干扰任何其他组件。在这种情况下，FPC被放置在相对于PCB的同一平面上。由于该器件的超薄设计，这是天线的最佳位置。

4. 这里，FPC被集成在一个狭窄的设备中。

天线的I-PEX电缆将其连接到设计中。产品内的所有传输线的特性阻抗设计为50Ω，并应尽可能地保持较短。射频系统的所有其他部分，如收发器和功率放大器，也应设计成具有50Ω的阻抗。

我们建议使用商业射频设计包来创建传输线布局，同时考虑到PCB厚度、铜厚度和介电常数。该程序将计算出传输线的推荐宽度，以及天线馈线两侧参考地平面之间的适当空间，以保持50-Ω的系统阻抗。

    FPC天线是否适合您的设计？  

对于小型PCB来说，SMD天线可能是最明显的选择，但FPC天线被广泛用于空间不足的应用中。

现成的FPC天线并不推荐用于最小的器件，但有很多应用中FPC可以很好地工作。对于那些地平面长度和空间受到限制的设计，它们是一个特别有用的选择。

请记住，FPC与取放机不兼容。然而，它们是小批量制造的一个很好的选择，在这种情况下，器件是由手工组装的。