英騰公司天線教程

1、 （1）內(nèi)置天線放置方式和要求 總結(jié)：以下是對(duì)天線設(shè)計(jì)的一些大概的要求，各個(gè)廠家不一樣要求可能也會(huì)不一樣內(nèi)置天線材料為鈹銅、不銹鋼等其他材料，具體支撐視結(jié)構(gòu)而定。鈹銅（外面鍍金）天線的rf 性能比較好，但是價(jià)格稍高于不銹鋼材料。內(nèi)置天線性能的保證對(duì)結(jié)構(gòu)要求較嚴(yán)，基本的要求如下，否則天線性能將受到較大影響，具體影響程度視天線的類(lèi)型而定。一般認(rèn)為，pifa 天線體積大、性能好；滑蓋機(jī)必須使用此種天線進(jìn)行設(shè)計(jì)。具體要求如下：1. pifa 的高度應(yīng)該不小于6.5mm；2. 天線的寬度應(yīng)該不小于20mm；3. 從射頻測(cè)試口到天線饋點(diǎn)的引線的阻抗保持在50 歐姆；4. pifa 天線的附近的器件應(yīng)該盡量

2、做好屏蔽；5. 饋點(diǎn)的焊盤(pán)應(yīng)該不小于2mm*3mm;6. 饋點(diǎn)焊盤(pán)（pad）應(yīng)該居頂*邊；7. 如果測(cè)試座布局有困難，也可以放在天線區(qū)域；8. 天線區(qū)域可適當(dāng)開(kāi)些定位孔。10. 內(nèi)置天線周?chē)吆撩變?nèi)不能有馬達(dá)，speaker，receiver 等較大金屬物體monopolar (單極子天線)天線體積稍小，但性能較差一點(diǎn)，一般不建議采用。具體要求如下：1. 內(nèi)置天線周?chē)?毫米內(nèi)不能有馬達(dá)，speaker，receiver 等較大金屬物體。2. 天線的寬度應(yīng)該不小于15m；3. 內(nèi)置天線附近的結(jié)構(gòu)件（面）不要噴涂導(dǎo)電漆等導(dǎo)電物質(zhì)。4. 手機(jī)天線區(qū)域附近不要做電鍍工藝以及避免設(shè)計(jì)金屬裝飾件等。5.

3、內(nèi)置天線正上、下方不能有與fpc 重合部分，且相互邊緣距離3 毫米以上。6. 內(nèi)置天線與手機(jī)電池的間距應(yīng)在5mm 以上。（2）所有的用戶都希望手機(jī)使用的是內(nèi)置天線。但是，這并不像想象的那么簡(jiǎn)單。對(duì)于每一位手機(jī)用戶而言，在通話的時(shí)候，突然中斷總是令人生氣，而且，如果接收效果不好，用戶會(huì)感到不快。對(duì)于手機(jī)的射頻性能來(lái)講，天線的性能極為重要。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商經(jīng)常測(cè)量手機(jī)的發(fā)射和接收性能。如果性能達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，這樣的手機(jī)根本就賣(mài)不出去，性能差的天線還會(huì)影響功耗，縮短電池的使用壽命。效率較低的天線在基站上所產(chǎn)生的功率較低，閉環(huán)功率控制系統(tǒng)需要對(duì)它進(jìn)行補(bǔ)償?；揪蜁?huì)要求手機(jī)發(fā)射更大的功率。這就是說(shuō)，在通話時(shí)，天線

4、會(huì)影響手機(jī)的功耗。手機(jī)的款式，用起來(lái)是否舒適和安全，也是很重要的。如果有得選擇的話，用戶會(huì)選擇集成了內(nèi)置天線的手機(jī)，因?yàn)?，把這樣的手機(jī)放在口袋里，會(huì)比使用外置天線的手機(jī)更舒適，而且，機(jī)殼的款式也可以設(shè)計(jì)得更吸引人。從機(jī)械方面講，內(nèi)置天線更結(jié)實(shí)、更可靠。然而，手機(jī)的一些新功能，比如，照相功能，會(huì)使手機(jī)在電氣方面變得更加復(fù)雜，而且，在加入新功能之后，留給天線的空間就更少。所有手機(jī)設(shè)計(jì)師將要面對(duì)的難題是：如何迎合消費(fèi)者的需要，把內(nèi)置天線納入時(shí)尚的手機(jī)中。特別需要指出的是，一定要給天線騰出合理的空間，手機(jī)設(shè)計(jì)工程師一定要與天線工程師合作，解決所有可能出現(xiàn)的問(wèn)題。由于天線是在手機(jī)的里面，往往就會(huì)出現(xiàn)天線

5、與其它器件之間相互干擾和交叉耦合的問(wèn)題。在手機(jī)中使用內(nèi)置天線所遇到的困難比使用外置天線要多得多。但是，如果方法正確，那么，在手機(jī)中使用內(nèi)置天線，做起來(lái)既快效率又高。對(duì)手機(jī)設(shè)計(jì)工程師而言，把內(nèi)置天線用到手機(jī)上，需要解決三個(gè)主要的問(wèn)題：第一、天線所要放置的位置；第二、天線可以使用的空間；第三、如何安排在手機(jī)內(nèi)的其它元器件，避免帶來(lái)問(wèn)題。如果了解提高產(chǎn)品的集成度的難點(diǎn)所在，可能對(duì)設(shè)計(jì)會(huì)有所幫助。一般言之，有兩種天線可供選擇：平衡天線和不平衡天線。平衡天線是獨(dú)立工作的，與周?chē)沫h(huán)境無(wú)關(guān)。而不平衡天線必須接地。不平衡天線產(chǎn)生電流流到地，而且，在總的輻射功率中，包括這些電流所產(chǎn)生的功率。天線的性能也與它的

6、尺寸大小有關(guān)。天線的尺寸是用波長(zhǎng)來(lái)表示的。不平衡天線的地是有效尺寸的一部分，因此，實(shí)際的天線尺寸可以做得更小些。手機(jī)的天線是不平衡天線的一個(gè)實(shí)例。它們的地是在手機(jī)里的金屬結(jié)構(gòu)，一般就是主板和它四周表面鍍有金屬材料的部件，這就是我們常說(shuō)的印刷電路板總成。在手機(jī)里往往使用不平衡天線，這是因?yàn)樗某叽绫容^小。對(duì)于低頻帶手機(jī)而言，例如gsm900手機(jī)和cdma800手機(jī)，在用波長(zhǎng)表示時(shí)，手機(jī)里能留給天線的空間狹小。所以一定要用不平衡天線。 對(duì)于頻率較高的手機(jī)來(lái)說(shuō)，位置對(duì)天線的限制就少得多了。例如，gsm1800的波長(zhǎng)是gsm900的一半。天線的種類(lèi)在手機(jī)中使用過(guò)許多種天線。大致上可以把它們分為兩類(lèi)。第

7、一類(lèi)天線，和單極天線非常相似，（外置天線）。第二類(lèi)天線，倒置f型平面天線（pifa），它裝在地線上面。由于這種天線使用印刷電路板上面的空間，因而，這類(lèi)天線用得最普遍。天線的位置，電訊產(chǎn)業(yè)多年來(lái)在長(zhǎng)條型手機(jī)上的經(jīng)驗(yàn)告訴我們：最好還是把天線安裝在手機(jī)的頂部。這么做的原因是：如果你的手把天線擋住時(shí)，你發(fā)會(huì)現(xiàn)手機(jī)的性能會(huì)迅速下降，而如果天線裝在手機(jī)的頂部，那它幾乎就不會(huì)被擋住了。如今，情況已經(jīng)發(fā)生了變化，我們需要用新的思路去設(shè)計(jì)新手機(jī)的外型。通常情況下：現(xiàn)在只有兩種類(lèi)型的手機(jī)長(zhǎng)條型手機(jī)和翻蓋型手機(jī)，或者折疊型手機(jī)。最近，又出現(xiàn)了新型的手機(jī)，比如，滑蓋型手機(jī)和旋轉(zhuǎn)型手機(jī)。旋轉(zhuǎn)型手機(jī)的兩個(gè)部分可以圍繞著一

8、個(gè)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。所有這種由兩個(gè)部分組成的手機(jī)使問(wèn)題變得更復(fù)雜了：他們都必須在打開(kāi)和合上兩種狀態(tài)下工作，而這種問(wèn)題不會(huì)出現(xiàn)在長(zhǎng)條型手機(jī)上。從電氣的角度講，這兩種狀態(tài)是不一樣的，這就是說(shuō)，在這兩種狀態(tài)下，手機(jī)的性能都必須符合要求。天線設(shè)計(jì)工程師一直非常關(guān)注天線周?chē)脑骷，F(xiàn)在的手機(jī)都做很緊湊，因此，像電池和照相機(jī)部分常常緊挨著天線。相鄰的元器件一般在很大程度上是決定產(chǎn)品性能的關(guān)鍵。對(duì)于不同的手機(jī)，它們的影響是不一樣的，但是，都會(huì)嚴(yán)重地降低天線的性能。結(jié)果是，在開(kāi)發(fā)過(guò)程的后期，設(shè)計(jì)師不得不對(duì)部分手機(jī)的零部件重新進(jìn)行設(shè)計(jì)。天線會(huì)在任何緊挨著天線的導(dǎo)體里感應(yīng)電流。手機(jī)里的導(dǎo)體分為兩種。第一種是印刷電路板總成

9、，它包括了印刷電路板和它的屏蔽。這些互相連接的導(dǎo)體形成一個(gè)大導(dǎo)體，構(gòu)成一個(gè)能改善天線性能的地。第二種導(dǎo)體由更小的分立元件組成，他們通過(guò)像導(dǎo)線和柔性印刷電路板（fpcb）這些連接件連接到印刷電路板上。應(yīng)當(dāng)避免在這些元件上產(chǎn)生激勵(lì)電流，因?yàn)樵蛘哧P(guān)聯(lián)電路會(huì)有能量損失。由于在設(shè)計(jì)時(shí)，往往沒(méi)有把這些元件或電路考慮進(jìn)去，因此，能量損失通常都比較大。連接方法遵循設(shè)計(jì)指南，可以避免這些元件可能帶來(lái)的問(wèn)題。需要用許多導(dǎo)線的內(nèi)部連接通常用fpcb來(lái)完成的。例如，fpcb往往用來(lái)連接照相機(jī)。當(dāng)把fpcb放到天線附近時(shí)，我們就要特別小心，因?yàn)閒pcb和天線二者之間的耦合，可能會(huì)影響天線的性能。但是，只要對(duì)fpcb

10、或是對(duì)天線做一個(gè)很小的改動(dòng)，就能夠解決這個(gè)問(wèn)題。只要fpcb的位置固定好，問(wèn)題也許不大。但是，如果fpcb沒(méi)有固定好的話，那么，問(wèn)題就會(huì)很?chē)?yán)重。舉一個(gè)例子，和一個(gè)可以自由旋轉(zhuǎn)的照相機(jī)的連接時(shí)，如果其中的fpcb可以彎成許多不同的形狀，那么，評(píng)定其效果的任何實(shí)驗(yàn)都是不能重復(fù)的。在這種情況下，要在fpcb上面做點(diǎn)什么就非常困難。只需要幾根導(dǎo)線進(jìn)行的連接，就像連接到揚(yáng)聲器那樣，往往用很簡(jiǎn)單的方法進(jìn)行連接，例如，在每個(gè)端點(diǎn)焊上彈性觸點(diǎn)或金屬線。通常情況下，我們更喜歡使用彈性觸點(diǎn)。如果一個(gè)零件是用彈性觸點(diǎn)來(lái)連接天線的話，那么，在每個(gè)手機(jī)里，它形成的電路長(zhǎng)度是一樣的。如果使用金屬線來(lái)連接天線的話，那么，在

11、各個(gè)手機(jī)里，它形成的電路長(zhǎng)度可能就會(huì)有些不同。手機(jī)的電池會(huì)對(duì)天線的性能產(chǎn)生巨大的影響。電池會(huì)降低天線的諧振頻率，同時(shí)還會(huì)降低它的效率。因此，最好的方法是：電池應(yīng)盡可能放在遠(yuǎn)離天線的位置（建議最小距離為5mm）。使用15pf至33pf的并聯(lián)電容器，讓電池和控制電路在射頻時(shí)接地。由于金屬?gòu)椈蓨A是造成天線損失的一個(gè)因素，因此要使用塑料電池夾。在大部分的手機(jī)中，揚(yáng)聲器是安放在印刷電路板上，與天線相對(duì)的另一邊，這不會(huì)帶來(lái)任何實(shí)際的問(wèn)題。然而，在許多新的超薄型手機(jī)中，為了節(jié)省原本由揚(yáng)聲器所占用的印刷電路板的空間，把揚(yáng)聲器移到了天線那里。如果耦合到揚(yáng)聲器上，天線的效率就會(huì)明顯下降。在這種情況下，最好是用一個(gè)

12、非常短的彈簧片來(lái)連接揚(yáng)聲器，避免使用活動(dòng)的導(dǎo)線。由于揚(yáng)聲器緊挨著天線，在設(shè)計(jì)的早期，天線設(shè)計(jì)師就應(yīng)該拿到揚(yáng)聲器的樣品，這點(diǎn)非常重要。如果無(wú)法避免使用活動(dòng)的導(dǎo)線，那么，就應(yīng)該在揚(yáng)聲器的兩條連接導(dǎo)線中串聯(lián)電感器作為保護(hù)。表面安裝電感器一般會(huì)防止出現(xiàn)射頻信號(hào)耦合。要給串聯(lián)電感器留下焊盤(pán)，如果不需要的話，在最后設(shè)計(jì)印刷電路板時(shí)把它去掉。 射頻屏蔽盒或者電磁干擾（emi）涂層一般能夠?qū)⑹謾C(jī)的射頻電路屏蔽起來(lái)。如果使用電磁干擾涂層，就要確保它涂層在印刷電路板上形成一個(gè)封閉的空間。如果電磁干擾屏蔽盒有一邊是開(kāi)放的，他們會(huì)產(chǎn)生空腔，而且，天線有可能會(huì)耦合進(jìn)去。最后，在設(shè)計(jì)原型機(jī)的過(guò)程中，電磁干擾屏蔽涂層通常是

13、用手工涂上的。由于經(jīng)手工涂上電磁干擾涂層的電話不是完全一樣的，因此，不能用來(lái)對(duì)天線進(jìn)行比較。 天線所占用的空間手機(jī)天線所占用的空間大小是一個(gè)非常重要的參數(shù)。大家知道，天線的性能和它的體積大小有關(guān)。然而，天線周?chē)沫h(huán)境必須與之協(xié)調(diào)。若非如此，天線的空間大小也就無(wú)關(guān)緊要了，而天線的性能便取決于它周?chē)饟p耗的機(jī)制。關(guān)于天線需要占用的空間大小，很難給一個(gè)準(zhǔn)確的意見(jiàn)?，F(xiàn)在，還沒(méi)有任何計(jì)算公式能夠計(jì)算出這個(gè)空間的大小。大多數(shù)天線設(shè)計(jì)師依靠的是他們的經(jīng)驗(yàn)。要做出一個(gè)正確的估計(jì)，需要了解以下幾項(xiàng)：天線必須覆蓋的頻段；每個(gè)頻段要求達(dá)到的性能；手機(jī)的外形尺寸；在安裝天線的空間還有什么其它零部件；印刷電路板總成的

14、長(zhǎng)度和寬度。在缺少所有這些信息的情況下，我們可以做一個(gè)粗略的計(jì)算，雖然，這些數(shù)據(jù)通常并沒(méi)有什么用處，但用戶往往要求提供這些估算的數(shù)據(jù)。一個(gè)簡(jiǎn)便的辦法是：如果天線要覆蓋更多的頻段，那么它就需要體積更大的空間。如果天線需要同時(shí)覆蓋兩個(gè)低頻段，它的尺寸顯然會(huì)比只覆蓋一個(gè)頻段的天線大得多。這是由于在低頻時(shí)，用波長(zhǎng)表示的體積，相對(duì)較小，而且，在這些頻率下，存在的困難也更多。所以四頻帶天線實(shí)現(xiàn)起來(lái)會(huì)遇到更多的難題。雖然我們可以做出任何尺寸的天線，但是，天線的性能和效率會(huì)隨著體積的減小而明顯降低。地線的尺寸大小會(huì)影響天線的性能。對(duì)于同樣的天線，印刷電路板總成的尺寸會(huì)把它的頻帶寬度改變一倍。我們必須知道地線的

15、尺寸大小，由此，來(lái)估算天線的尺寸。一般來(lái)說(shuō)， 對(duì)天線而言，是為了在低頻帶時(shí)得到優(yōu)良的性能，最適宜的長(zhǎng)度是100mm左右，而最適宜的寬度是40mm左右。就pifa和混合絕緣體天線的外形尺寸而言，最重要的是它的厚度，而它的長(zhǎng)和寬就比較不重要。大部分的手機(jī)使用的是pifa，但是，還有一小部分手機(jī)使用了倒置f型平面天線，在他們的下面沒(méi)有地線。正因?yàn)樗麄兏袷菃螛O天線，所以無(wú)需遵守這個(gè)規(guī)則，但是其他的外形尺寸同樣也是很重要的?？偨Y(jié)：九大規(guī)則 1在設(shè)計(jì)任何種類(lèi)的移動(dòng)電話天線時(shí)，為了得到盡可能最好的性能，和天線制造商在最初階段一起開(kāi)始設(shè)計(jì)天線是很重要的，這對(duì)于內(nèi)置天線來(lái)說(shuō)尤為重要。） 2使用盡可能多的空間： 對(duì)于天線的性能來(lái)講