PIFA ( Planar Inverted F-shaped Antenna)天线即平面倒F形天线，因为整个天线的形状像个倒写的英文字母F而得名。多年来，多数手机天线都一直沿用这种传统的PIFA天线设计方案。目前，市面上可以看到的手机内置天线，其中有60% ~ 80%都是采用这种天线设计的。PIFA 天线的基本结构是采用一个平面辐射单元作为辐射体，并以一个大的地面作为反射面，辐射体上有两个互相靠近的引脚，分别用于接地和馈电。下图所示为一个工作于GSM 900和DCS 1800频段的双频PIFA天线实物。当实际工作时，天线安装在手机上，手机主板的地面作为天线的参考地。

PIFA天线的基本结构包括四个部分:接地平面、辐射单元、短路金属片和同轴馈线，其典型的结构如下图所示。其中，接地平面可以作为反射面，辐射单元是与接地平面平行的金属片，短路金属片用于连接辐射单元和接地平面，同轴馈线用于信号传输。 一方面，可以将PIFA天线看做是由线性倒F天线(即IFA天线)衍变而来的。对于IFA天线，其辐射单元、接地线都是细导体线，这样等效的射频分布电感较大，而分布电容较小，这就意味着天线具有较高的Q值和较窄的频带。根据电小天线Q值和带宽的关系，增大带宽的途径就是降低Q值，因此将IFA天线的细导线用具有一定宽度的金属片取代，这样可以增大分布电容和减小分布电感，从而增大天线带宽，这样就形成了PIFA 天线。 另一方面，也可以将PIFA天线视为一个具有短路连接的矩形微带天线，这种具有短路连接的矩形微带天线的实际共振模式与矩形微带天线的共振模式是一样的，它们都是共振在TM 10 _{10} 10​模式。将短路金属片置于矩形辐射金属片和接地平面时，其可将矩形辐射金属片的长度减半，达到缩小天线尺寸的目的，而在短路金属片的位置TM 10 _{10} 10​模式的电场是等于零的。当短路金属片宽度比辐射金属片窄时，天线的有效电感会增加且共振频率会低于传统的短路矩形微带天线，因此缩小短路金属片的宽度，还可以进一步缩小PIFA天线的尺寸。

短路金属片的宽度W对谐振频率有着显著的影响，下图给出了谐振频率随着短路金属片的宽度W的变化曲线。从图中可以看出，谐振频率会随着短路金属片宽度的增大而增大。也就是说，对于相同的谐振频率来说，短路金属片越窄，辐射金属片的面积也就越小，从而通过减小短路金属片的宽度可以进一步缩小天线的尺寸。 另外，改变辐射金属片的长宽比也可以改变谐振频率，下图给出了辐射金属片的长宽比(L 1 _1 1​/L 2 _2 2​) 对谐振频率的影响，从结果中可以看出，当其他宽度都固定，只改变L 1 _1 1​的宽度，天线的谐振频率会随着L 1 _1 1​/L 2 _2 2​比值的增加而显著下降。 具体来说，前图所示为PIFA 天线的谐振频率和辐射金属片的宽度L 1 _1 1​、长度L 2 _2 2​，短路金属片的宽度W以及辐射金属片的高度H密切相关。当短路金属片的宽度W和辐射金属片的宽度L 1 _1 1​相等，即W/L=1时，有: λ 4 = H + L 2  即  f r = c 4 ( H + L 2 ) \frac{\lambda}{4}=H+L_{2} \quad \text { 即 } \quad f_{r}=\frac{c}{4\left(H+L_{2}\right)} 4λ​=H+L2​ 即 fr​=4(H+L2​)c​ 当短路金属片的宽度W=0时，有: λ 4 = H + L 1 + L 2  即  f r = c 4 ( H + L 1 + L 2 ) \frac{\lambda}{4}=H+L_{1}+L_{2} \quad \text { 即 } f_{r}=\frac{c}{4\left(H+L_{1}+L_{2}\right)} 4λ​=H+L1​