一篇手機(jī)天線設(shè)計(jì)的經(jīng)典文章

1、一篇手機(jī)天線設(shè)計(jì)的經(jīng)典文章一篇手機(jī)天線設(shè)計(jì)的經(jīng)典文章 第二類天線天線天線,例如,倒置F 型平面天線天線天線(PIFA,它裝在地線上面。由于這種天線天線使用印刷電路板上面的空間,因而,這類天線天線天線用得最普遍。混合絕緣體天線天線天線就是把絕緣體天線天線天線和PIFA 結(jié)合在一起,它和PIFA 一樣,裝在接地面的上方時(shí),能夠工作(圖1。天線天線的位置 電訊產(chǎn)業(yè)多年來(lái)在長(zhǎng)條型手機(jī)手機(jī)手機(jī)上的經(jīng)驗(yàn)告訴我們:最好還是把天線天線天線安裝在手機(jī)手機(jī)手機(jī)的頂部。這么做的原因是:如果你的手把天線天線天線擋住時(shí),你發(fā)會(huì)現(xiàn)手機(jī)手機(jī)手機(jī)的性能會(huì)迅速下降,而如果天線天線天線裝在手機(jī)手機(jī)手機(jī)的頂部,那它幾乎就不會(huì)被擋住

2、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)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)新手機(jī)手機(jī)手機(jī)的外型。通常情況下:現(xiàn)在只有兩種類型的手機(jī)手機(jī)手機(jī)長(zhǎng)條型手機(jī)手機(jī)手機(jī)和翻蓋型手機(jī)手機(jī)手機(jī),或者折疊型手機(jī)手機(jī)手機(jī)。最近,又出現(xiàn)了新型的手機(jī)手機(jī)手機(jī),比如,滑蓋型手機(jī)手機(jī)手機(jī)和旋轉(zhuǎn)型手機(jī)手機(jī)手機(jī)。旋轉(zhuǎn)型手機(jī)手機(jī)手機(jī)的兩個(gè)部分可以圍繞著一個(gè)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。所有這種由兩個(gè)部分組成的手機(jī)手機(jī)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)手機(jī)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)手機(jī)手機(jī)的性能都必須符合要求。天線天線設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)師一直非常關(guān)注天線天線天

3、線周圍的元器件。現(xiàn)在的手機(jī)手機(jī)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天線天線。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)手機(jī)手機(jī),它們的影響是不一樣的,但是,都會(huì)嚴(yán)重地降低天線天線天線的性能。結(jié)果是,在開(kāi)發(fā)過(guò)程的后期,設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)師不得不對(duì)部分手機(jī)手機(jī)手機(jī)的零部件重新進(jìn)行設(shè)設(shè)計(jì)。天線天線會(huì)在任何緊挨著天線天線天線的導(dǎo)體里感應(yīng)電流。手機(jī)手機(jī)里的導(dǎo)體分為兩種。第一種是印刷電路板總成,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)能改善天線天線天線性能的地。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

4、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)設(shè)計(jì)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)設(shè)計(jì)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 放到天線天線天線附近時(shí),我們就要特別小心,因?yàn)镕PCB 和天線天線天線二者之間的耦合,可能會(huì)影響天線天線天線的性能。但是,只要對(duì)FPCB 或是對(duì)天線天線天線做一個(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

5、定好的話,那么,問(wèn)題就會(huì)很嚴(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,天線天線天線設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)師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)連接天線天線天線的話,那么,在每個(gè)手機(jī)手機(jī)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)連接天線天線天線的話,那么,在各個(gè)手機(jī)手機(jī)里,它形成的電路長(zhǎng)度可能就會(huì)有些不同。即使在制造

6、時(shí),電路的長(zhǎng)度都是一致的,它可能和原型手機(jī)手機(jī)手機(jī)不一樣。因此,在第一部手機(jī)手機(jī)手機(jī)中,頻率為1600MHz 時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題,在第二部手機(jī)手機(jī)手機(jī)中可能是在1800MHz 時(shí)表現(xiàn)出來(lái)。如果有問(wèn)題的手機(jī)手機(jī)手機(jī)使用GSM1800頻帶,那么,第一部手機(jī)手機(jī)手機(jī)是工作正常,但是另一部手機(jī)手機(jī)手機(jī)卻不能正常工作。 手機(jī)手機(jī)的電池會(huì)對(duì)天線天線天線的性能產(chǎn)生巨大的影響。電池會(huì)降低天線天線天線的諧振頻率,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)離天線天線天線的位置(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是造成天線天線

7、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)手機(jī)手機(jī)中,揚(yáng)聲器是安放在印刷電路板上,與天線天線天線相對(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)手機(jī)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)聲器移到了天線天線天線那里。如果耦合到揚(yáng)聲器上,天線天線的效率就會(huì)明顯下降。在這種情況下,最好是用一個(gè)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)聲器緊挨著天線天線天線,在設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的早期,天線天線天線設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)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

8、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,如果不需要的話,在最后設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)印刷電路板時(shí)把它去掉。手機(jī)天線廠家是根據(jù)什么原理設(shè)計(jì)手機(jī)天線的手機(jī)天線廠家是根據(jù)什么原理設(shè)計(jì)手機(jī)天線的?Centre frequency 中心頻率Bandwidth 帶寬Antenna GainImpedance 阻抗VSWR(Voltage Standing Wave Ratio 電壓駐波比Operating temperatureStorage temperature立夏的7條原則都對(duì),也全面.但在實(shí)踐中,手機(jī)手機(jī)手機(jī)天線天線天線首先要受尺寸的限制.即其大小必須與整體尺寸相配合,為總體設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)天線長(zhǎng)度

9、的縮小對(duì)增益的損失并不嚴(yán)重.2. 電氣小天線天線天線(指比比波長(zhǎng)小很多的天線天線天線的主要問(wèn)題在于與收發(fā)信機(jī)的阻抗匹手機(jī)手機(jī) : : : 天線天線天線+手機(jī)內(nèi)置天線設(shè)計(jì)手機(jī)內(nèi)置天線設(shè)計(jì)手機(jī) : 天線無(wú)線電發(fā)射機(jī)輸出的射頻信號(hào)功率,通過(guò)饋線(電纜輸送到天線天線天線,由天線天線天線以電磁波形式輻射出去。電磁波到達(dá)接收地點(diǎn)后,由天線天線天線接下來(lái)(僅僅接收很小很小一部分功率,并通過(guò)饋線送到無(wú)線電接收機(jī)?？梢?jiàn),天線天線天線是發(fā)射和接收電磁波的一個(gè)重要的無(wú)線電設(shè)備,沒(méi)有天線天線天線也就沒(méi)有無(wú)線電通信。 天線天線天線品種繁多,以供不同頻率、不同用途、不同場(chǎng)合、不同要求等不同情況下使用。內(nèi)、外置外置天線天線

10、天線比較比較比較 目前手機(jī)手機(jī)手機(jī)天線天線天線主要就內(nèi)置及外置天線天線天線兩種,內(nèi)置天線天線天線客觀上必然比外置天線天線弱。天線天線天線的架設(shè)都是盡量遠(yuǎn)離地面和建筑物的,天線天線天線接近參考地的時(shí)候,大部分能量將集中在天線天線天線和參考地之間,而無(wú)法順利發(fā)射,所以天線天線天線發(fā)射,需要一個(gè)“盡量開(kāi)放”的空間。而手機(jī)手機(jī)手機(jī)電路版就是手機(jī)手機(jī)手機(jī)天線天線天線的參考地,讓天線天線天線遠(yuǎn)離手機(jī)手機(jī)手機(jī)其他電路,是提高手機(jī)手機(jī)手機(jī)天線天線天線發(fā)射效率的關(guān)鍵。 但受到實(shí)際環(huán)境限制以及大家追求攜帶方便的要求,手機(jī)手機(jī)手機(jī)的設(shè)計(jì)就必須在電氣方面做出妥協(xié)。實(shí)際上,所有的GSM 手機(jī)手機(jī)的接收發(fā)送電路的增益都是

11、是可以根據(jù)環(huán)境變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)的,能通過(guò)合理的參數(shù)設(shè)定,會(huì)自動(dòng)補(bǔ)償有關(guān)的損失。所以,就手機(jī)手機(jī)整體而言,在信號(hào)比較好情況下,內(nèi)天線天線天線和外天線天線天線并不能看出差別。差別是有的,在信號(hào)很弱的情況,外天線天線天線尤其是長(zhǎng)天線天線天線的信號(hào)死點(diǎn)門限將高于內(nèi)天線天線天線,也就是理論上內(nèi)天線天線天線手機(jī)手機(jī)手機(jī)比較容易在弱信號(hào)環(huán)境丟失信號(hào)。 輻射問(wèn)題,天線天線天線效率的下降必須以大的發(fā)射功率補(bǔ)償,相同條件下內(nèi)天線天線天線的輻射會(huì)比外天線天線天線大。但人體實(shí)際受到的輻射和整機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān),內(nèi)天線天線天線手機(jī)手機(jī)手機(jī)也可以通過(guò)合理安排天線天線天線位置,抵消輻射對(duì)人體的影響。 輻射問(wèn)題輻射問(wèn)題 手機(jī)手機(jī)手機(jī)的

12、輻射主要是手機(jī)手機(jī)手機(jī)的天線天線天線發(fā)射模塊帶來(lái)的,手機(jī)手機(jī)手機(jī)的天線天線天線做得十分粗大,它的作用就是為了減小發(fā)射的阻力。可以說(shuō)手機(jī)手機(jī)手機(jī)天線天線天線是手機(jī)手機(jī)手機(jī)的輻射源,而把所謂的防磁貼貼在聽(tīng)音器上面也是不行的,因?yàn)檫@樣會(huì)改變天線天線天線周圍的磁場(chǎng),使得天線天線天線的信號(hào)發(fā)生變化,使得通話不能正常進(jìn)行。手機(jī)內(nèi)置天線設(shè)計(jì)手機(jī)內(nèi)置天線設(shè)計(jì)在手機(jī)制造商中,為什么大家公認(rèn)NOKIA 的手機(jī)信號(hào)好呢?為什么大家都認(rèn)為MOTO 的手機(jī)信號(hào)好且性能穩(wěn)定呢?主要原因是NOKIA 和MOTO 等大公司在天線與RF 方面的設(shè)計(jì)流程的理念與國(guó)內(nèi)廠商不一樣。像MOTO 公司所要主張的那樣,手機(jī)設(shè)計(jì)首先要保證信

13、號(hào)好,即RF 性能好;其次要保證音頻性能好,話都聽(tīng)不清打什么電話呢?所以,在他們的初期方案中就包含了與天線相關(guān)的基于外觀、主板、結(jié)構(gòu)等的總體環(huán)境設(shè)計(jì)。由于外觀、主板、結(jié)構(gòu)、天線是作為一個(gè)整體,提供給天線的預(yù)留空間及內(nèi)部的RF 環(huán)境十分合理,所以天線性能優(yōu)越也在情理之中。反觀國(guó)內(nèi)的手機(jī)設(shè)計(jì),負(fù)責(zé)項(xiàng)目管理和主持項(xiàng)目設(shè)計(jì)的人員對(duì)天線的認(rèn)識(shí)不足,同時(shí)受結(jié)構(gòu)方案和外形至上的制約,到最后來(lái)“配”天線,對(duì)天線的調(diào)試匹配占了整個(gè)天線設(shè)計(jì)流程的大部份時(shí)間,這與包含天線的整體方案設(shè)計(jì)有本質(zhì)的區(qū)別,往往就導(dǎo)致留給天線的面積和體積不足,或在天線下面安置喇叭、攝像頭、馬達(dá)、FPC 排線等元件,造成天線性能下降。實(shí)際上,

14、如果在方案預(yù)研和總體設(shè)計(jì)階段,讓RF 與天線方面的技術(shù)人員有效參與進(jìn)來(lái),進(jìn)行有效的RF 和天線設(shè)計(jì)溝通和評(píng)估,ID 、結(jié)構(gòu)、RF 設(shè)計(jì)兼顧天線和整體性能,那么設(shè)計(jì)出優(yōu)質(zhì)的手機(jī)產(chǎn)品有什么難的呢?一、內(nèi)置天線對(duì)于手機(jī)整體設(shè)計(jì)的通用要求主板主板a. 布線 在關(guān)聯(lián)RF 的布線時(shí)要注意轉(zhuǎn)彎處運(yùn)用45度角走線或圓弧處理,做好鋪地隔離和走線的特性阻抗仿真。同時(shí)RF 地要合理設(shè)計(jì),RF 信號(hào)走線的參考地平面要找對(duì)(六層板目前的大部份以第三層做完整的地參考面,并保證RF 信號(hào)走線時(shí)信號(hào)回流路徑最短,并且RF 信號(hào)線與地之間的相應(yīng)層沒(méi)有其它走線影響它(主要是方便PCB 布線的微帶線阻抗的計(jì)算和仿真。PCB 板和地

15、的邊緣要打“地墻”。從RF 模塊引出的天線饋源微帶線,為防止走線阻抗難以控制,減少損耗,不要布在PCB 的中間層,設(shè)計(jì)在TOP 面為宜,其參考層應(yīng)該是完整地參考面。并且在與屏蔽盒交叉處屏蔽盒要做開(kāi)槽避讓設(shè)計(jì),以防短路和旁路耦合。天線RF 饋電焊盤應(yīng)采用圓角矩形盤,通常尺寸為3×4mm ,焊盤含周邊0.8mm 的面積下PCB 所有層面不布銅。雙饋點(diǎn)時(shí)RF 與地焊盤的中心距應(yīng)在45mm 之間。b. 布板RF 模塊附近避免安置一些零散的非屏蔽元件,屏蔽盒盡量規(guī)整一體,同時(shí)少開(kāi)散熱孔。最忌諱長(zhǎng)條形狀孔槽。含金屬結(jié)構(gòu)的元件,如喇叭、馬達(dá)、攝像頭基板等金屬要盡量接地。對(duì)于折疊和滑蓋機(jī),應(yīng)避免設(shè)計(jì)

16、長(zhǎng)度較長(zhǎng)的FPC (FPC 走線的時(shí)鐘信號(hào)及其倍頻容易成為帶內(nèi)雜散干擾,最好兩面加接地屏蔽層。c. 常見(jiàn)問(wèn)題對(duì)于傳導(dǎo)接收靈敏已經(jīng)滿足要求(或非常優(yōu)秀但整機(jī)接收靈敏度差的情況,特別是PIFA 天線,其輻射體的面積和形式還是對(duì)輻射接收靈敏度有一定的影響,可以在天線方面做改進(jìn)。整機(jī)雜散問(wèn)題原因在于天線的空間輻射被主板的金屬元件(包括機(jī)殼上天線附近的金屬成分裝飾件耦合吸收后產(chǎn)生一定量的二次輻射,頻率與金屬件的尺寸關(guān)聯(lián)。因此要求此類元件有良好的接地,消除或降低二次輻射。整機(jī)雜散問(wèn)題還與天線與RF 模塊之間的諧振匹配電路有關(guān),如果諧振匹配電路的穩(wěn)定性不好,很容易激發(fā)產(chǎn)生高次諧波的干擾。機(jī)殼的設(shè)計(jì)機(jī)殼的設(shè)計(jì)

17、由于手機(jī)內(nèi)置天線對(duì)其附近的介質(zhì)比較敏感,因此,外殼的設(shè)計(jì)和天線性能有密切關(guān)系。外殼的表面噴涂材料不能含有金屬成分,殼體靠近天線的周圍不要設(shè)計(jì)任何金屬裝飾件或電鍍件。若有需要,應(yīng)采用非金屬工藝實(shí)現(xiàn)。機(jī)殼內(nèi)側(cè)的導(dǎo)電噴涂,應(yīng)止于距天線20mm處。對(duì)于純金屬的電池后蓋,應(yīng)距天線20mm以上。如采用單極(monopole天線,面板禁用金屬類殼體及環(huán)狀金屬裝飾。電池(含電連接座與天線的距離應(yīng)設(shè)計(jì)在5mm以上。二、手機(jī)內(nèi)置天線的分類1. PIFA皮法天線a. 天線結(jié)構(gòu)輻射體面積550600mm2,與PCB主板TOP面的距離(高度67mm。天線與主板有兩個(gè)饋電點(diǎn),一個(gè)是天線模塊輸出,另一個(gè)是RF地。天線的位置

18、在手機(jī)頂部。PIFA皮法天線如按要求設(shè)計(jì)環(huán)境結(jié)構(gòu),電性能相當(dāng)優(yōu)越,包括SAR指標(biāo),是內(nèi)置天線首選方案。適用于有一定厚度手機(jī)產(chǎn)品,折疊、滑蓋、旋蓋、直板機(jī)。b. 主板天線投影區(qū)域內(nèi)有完整的鋪地,同時(shí)不要天線側(cè)安排元器件,特別是馬達(dá)、SPEAKER、RECEIVER、FPC排、LDO等較大金屬結(jié)構(gòu)的元件和低頻驅(qū)動(dòng)器件。它們對(duì)天線的電性性能有很大的負(fù)面影響.線、c.天線的饋源位置和間距一般建議設(shè)計(jì)在左上方或右上方;間距在45mm之間。2. PIFA天線的幾種結(jié)構(gòu)方式a.支架式天線由塑膠支架和金屬片(輻射體組成。金屬片與塑膠支架采用熱熔方式固定。塑膠常用ABS或PC材料,金屬常用鈹銅、磷銅、不銹鋼片。

19、也可用FPC,但主板上要加兩個(gè)PIN,這兩項(xiàng)的成本稍高。b. 貼附式直接將金屬片(輻射體貼附在手機(jī)背殼上。固定方式一般用熱熔結(jié)構(gòu)。也有用背膠方式的,由于結(jié)構(gòu)不很穩(wěn)定,很少采用。FPC也如此。3. MONOPOLE單極天線a. . 天線結(jié)構(gòu)輻射體面積300350mm2,與PCB主板TOP面的距離(高度34mm,天線輻射體與PCB的相對(duì)距離應(yīng)大于2mm以上。天線與主板只有一個(gè)饋電點(diǎn),是模塊輸出。天線的位置在手機(jī)頂部或底部。MONOPOLE單極天線如按要求設(shè)計(jì)環(huán)境結(jié)構(gòu),電性能可達(dá)到較高的水平。缺點(diǎn)是SAR稍高。不適用折疊、滑蓋機(jī),在直板機(jī)和超薄直板機(jī)上有優(yōu)勢(shì)。b.主板天線投影區(qū)域不能有鋪地,或無(wú)PC

20、B,同時(shí)也不要安排馬達(dá)、SPEAKER、RECEIVER等較大金屬結(jié)構(gòu)的元件。由于單極天線的電性能對(duì)金屬特別敏感,甚至無(wú)法實(shí)現(xiàn)。c. 天線的饋源位置饋電點(diǎn)的位置與PIFA方式有區(qū)別。一般建議設(shè)計(jì)在天線的四個(gè)角上。4. MONOPOLE單極天線的幾種結(jié)構(gòu)方式a. 與PIFA天線相同,有支架式、貼附式。b. PCB式MONOPOLE單極天線的輻射體采用PCB板,與主板的饋電有簧片和PIN方式,熱熔在塑膠支架上。還可以在機(jī)殼上做定位卡勾安裝。c. 特殊結(jié)構(gòu)天線設(shè)計(jì)在手機(jī)頂部立面(厚度上,用金屬絲成型,如MOTO的V3、V8超薄系列,他們?yōu)樘炀€設(shè)計(jì)的金屬空白區(qū)域很大,實(shí)際上這是屬于天線的一部分。國(guó)內(nèi)仿

21、制失敗的原因是沒(méi)有給這個(gè)金屬空白區(qū)域。這種形式環(huán)境設(shè)計(jì)和天線設(shè)計(jì)均有難度,需慎重選擇。另一種是稱為“假內(nèi)置”的形式,相當(dāng)于將外置天線移到機(jī)內(nèi),體積很小,用PCB或陶瓷材料制成。這種天線帶寬、輻射性能較差、成本高,不建議采用。三、手機(jī)內(nèi)置天線形式比較 這里簡(jiǎn)單比較一下兩種主流 PIFA 皮法和 MONOPOLE 單極天線，以及分別適用的機(jī)型結(jié)構(gòu)： 有效面積 mm2 皮法 單極 600 350 距主板 mm 天線投影下方 天線饋源 天線體積 電性能 SAR 7 4 有地 無(wú)地 直板機(jī) 適用 適用 2 1 大 小 超薄直板機(jī) 不適用 適用 很好 好 低 稍高 折疊機(jī) 皮法 單極 適用 不適用 滑蓋機(jī)

22、 適用 不適用 旋蓋機(jī) 適用 不適用 超薄折疊機(jī) 不適用 適用定制 四、很多情況下，手機(jī)設(shè)計(jì)公司因?yàn)槟骋豢顧C(jī)型的天線性能未達(dá)標(biāo)，而被迫更換天線公司，結(jié)果也未盡人意， 項(xiàng)目進(jìn)程延遲。但此時(shí)的造型、機(jī)殼模具、主板可變化的空間很小，最終勉強(qiáng)上市，或推翻該方案，造成很大 的損失。因此，建議在手機(jī)方案設(shè)計(jì)時(shí)，尤其在產(chǎn)品造型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段讓天線工程師參與進(jìn)來(lái)，對(duì)天線相關(guān) 的一些方案提出建議，共同研討，設(shè)計(jì)出比較合理的外觀造型和射頻環(huán)境結(jié)構(gòu)，提高天線的電性能指標(biāo)，使手 機(jī)產(chǎn)品在整體性能方面有較高的品質(zhì)。希望上述內(nèi)容能對(duì)手機(jī)方案設(shè)計(jì)、特別是有關(guān)天線環(huán)境的設(shè)計(jì)有參考價(jià) 值，加強(qiáng)手機(jī)方案設(shè)計(jì)的各專業(yè)工程師對(duì)天線特

23、性更深入的了解，減少項(xiàng)目在時(shí)間、人力物力方面的損失。 有效面積 mm2 =>4 皮法 =>400 (不好說(shuō),看天線的位置 不好說(shuō),看天線的位置 =>250 單極 => 高(不好說(shuō),看天線的位置 不好說(shuō),看天線的位置 天線 PATTEN 目前種類很多(LOOP, FLASHING,WIDE. ,什么環(huán)境,用什么 PATTEN,PIFA 和 MONOPOLE 只是最 目前種類很多(LOOP, ,什么環(huán)境, 什么環(huán)境 PATTEN,不過(guò)大多走線都是從這基本的走線 MONOPOLE 轉(zhuǎn)化而來(lái)的. 基本入門的 PATTEN,不過(guò)大多走線都是從這基本的走線 PIFA 和 MONOP

24、OLE 轉(zhuǎn)化而來(lái)的. 折疊機(jī) 皮法 單極 適用 適用 滑蓋機(jī) 旋蓋機(jī) 直板機(jī) 超薄折疊機(jī) 超薄直板機(jī) 適用 適用 適用 不適用 適用 適用 不適用 適用定制 不適用 適用 =>3 => 無(wú)地 1 小 好 稍 距主板地 mm 天線投影下方 天線饋源 天線體積 => 5 有地 2 電性能 大 SAR 好 低 天線的基礎(chǔ)知識(shí) 1 天線的 天線的基礎(chǔ)知識(shí) 表征天線 天線性能的主要參數(shù)有方向圖，增益，輸入阻抗，駐波比，極化方式等。 天線 1.1 天線 天線的輸入阻抗 天線的輸入阻抗是天線 天線饋電端輸入電壓與輸入電流的比值。天線 天線與饋線的連接， 天線 天線 天線 最佳情形是天線 天

25、線輸入阻抗是純電阻且等于饋線的特性阻抗， 這時(shí)饋線終端沒(méi)有功 天線 率反射，饋線上沒(méi)有駐波，天線 天線的輸入阻抗隨頻率的變化比較平緩。天線 天線的匹配 天線 天線 工作就是消除天線 天線輸入阻抗中的電抗分量， 使電阻分量盡可能地接近饋線的特性 天線 阻抗。匹配的優(yōu)劣一般用四個(gè)參數(shù)來(lái)衡量即反射系數(shù)，行波系數(shù)，駐波比和回波 損耗，四個(gè)參數(shù)之間有固定的數(shù)值關(guān)系，使用那一個(gè)純出于習(xí)慣。在我們?nèi)粘＞S 護(hù)中，用的較多的是駐波比和回波損耗。一般移動(dòng)通信天線 天線的輸入阻抗為 50。 天線 駐波比：它是行波系數(shù)的倒數(shù)，其值在 1 到無(wú)窮大之間。駐波比為 1，表示完全 匹配；駐波比為無(wú)窮大表示全反射，完全失配。

26、在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，一般要求駐 波比小于 1.5，但實(shí)際應(yīng)用中 VSWR 應(yīng)小于 1.2。過(guò)大的駐波比會(huì)減小基站的覆蓋 并造成系統(tǒng)內(nèi)干擾加大，影響基站的服務(wù)性能。 回波損耗：它是反射系數(shù)絕對(duì)值的倒數(shù)，以分貝值表示。回波損耗的值在 0dB 的到無(wú)窮大之間，回波損耗越大表示匹配越差，回波損耗越大表示匹配越好。0 表示全反射，無(wú)窮大表示完全匹配。在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，一般要求回波損耗大于 14dB。 1.2 天線 天線的極化方式 所謂天線 天線的極化，就是指天線 天線輻射時(shí)形成的電場(chǎng)強(qiáng)度方向。當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直 天線 天線 于地面時(shí)，此電波就稱為垂直極化波；當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度方向平行于地面時(shí)，此電波就 稱為水平極

27、化波。由于電波的特性，決定了水平極化傳播的信號(hào)在貼近地面時(shí)會(huì) 在大地表面產(chǎn)生極化電流， 極化電流因受大地阻抗影響產(chǎn)生熱能而使電場(chǎng)信號(hào)迅 速衰減，而垂直極化方式則不易產(chǎn)生極化電流，從而避免了能量的大幅衰減，保 證了信號(hào)的有效傳播。 因此，在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，一般均采用垂直極化的傳播方式。另外，隨著新技術(shù) 的發(fā)展，最近又出現(xiàn)了一種雙極化天線 天線。就其設(shè)計(jì)思路而言，一般分為垂直與水 天線 平極化和±45°極化兩種方式，性能上一般后者優(yōu)于前者，因此目前大部分采用 的是±45°極化方式。 雙極化天線 天線組合了+45°和-45°兩副極化方向相互

28、正交的 天線 天線，并同時(shí)工作在收發(fā)雙工模式下，大大節(jié)省了每個(gè)小區(qū)的天線 天線數(shù)量；同時(shí)由 天線 天線 于±45°為正交極化，有效保證了分集接收的良好效果。 （其極化分集增益約為 5dB，比單極化天線 天線提高約 2dB。） 天線 1.3 天線 天線的增益 天線增益是用來(lái)衡量天線 天線朝一個(gè)特定方向收發(fā)信號(hào)的能力， 它是選擇基站天線 天線最 天線 天線 天線 重要的參數(shù)之一。 一般來(lái)說(shuō)，增益的提高主要依靠減小垂直面向輻射的波瓣寬度，而在水平面上保 持全向的輻射性能。天線 天線增益對(duì)移動(dòng)通信系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量極為重要，因?yàn)樗鼪Q定 天線 蜂窩邊緣的信號(hào)電平。增加增益就可以在一確定方

29、向上增大網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，或 者在確定范圍內(nèi)增大增益余量。任何蜂窩系統(tǒng)都是一個(gè)雙向過(guò)程，增加天線 天線的增 天線 益能同時(shí)減少雙向系統(tǒng)增益預(yù)算余量。 另外， 表征天線 天線增益的參數(shù)有 dBd 和 dBi。 天線 DBi 是相對(duì)于點(diǎn)源天線 天線的增益，在各方向的輻射是均勻的；dBd 相對(duì)于對(duì)稱陣子 天線 天線的增益 dBi=dBd+2.15。相同的條件下，增益越高，電波傳播的距離越遠(yuǎn)。 天線 一般地，GSM 定向基站的天線 天線增益為 18dBi，全向的為 11dBi。 天線 1.4 天線 天線的波瓣寬度 波瓣寬度是定向天線 天線常用的一個(gè)很重要的參數(shù)， 它是指天線 天線的輻射圖中低于峰值 天線

30、 天線 3dB 處所成夾角的寬度（天線 天線的輻射圖是度量天線 天線各個(gè)方向收發(fā)信號(hào)能力的一個(gè) 天線 天線 指標(biāo)，通常以圖形方式表示為功率強(qiáng)度與夾角的關(guān)系）。 天線垂直的波瓣寬度一般與該天線 天線所對(duì)應(yīng)方向上的覆蓋半徑有關(guān)。因此，在一定 天線 天線 范圍內(nèi)通過(guò)對(duì)天線 天線垂直度 （俯仰角） 的調(diào)節(jié)， 可以達(dá)到改善小區(qū)覆蓋質(zhì)量的目的， 天線 這也是我們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中經(jīng)常采用的一種手段。 主要涉及兩個(gè)方面水平波瓣寬度 和垂直平面波瓣寬度。水平平面的半功率角（HPlane Half Power beamwidth） screen.width/2this.width=screen.width/2&quo

31、t; vspace=2 border=0>45°,60 °,90°等定義了天線 天線水平平面的波束寬度。角度越大,在扇區(qū)交界處的覆蓋越 天線 好，但當(dāng)提高天線 天線傾角時(shí)，也越容易發(fā)生波束畸變,形成越區(qū)覆蓋。角度越小， 天線 在扇區(qū)交界處覆蓋越差。提高天線 天線傾角可以在移動(dòng)程度上改善扇區(qū)交界處的覆 天線 蓋，而且相對(duì)而言，不容易產(chǎn)生對(duì)其他小區(qū)的越區(qū)覆蓋。在市中心基站由于站距 小，天線 天線傾角大，應(yīng)當(dāng)采用水平平面的半功率角小的天線 天線，郊區(qū)選用水平平面的 天線 天線 半功率角大的天線 天線；垂直平面的半功率角（VPlane Half Power beam

32、width）: 天線 （48°, 33°,15°,8°）定義了天線 天線垂直平面的波束寬度。垂直平面的半功率 天線 角越小，偏離主波束方向時(shí)信號(hào)衰減越快，在越容易通過(guò)調(diào)整天線 天線傾角準(zhǔn)確控制 天線 覆蓋范圍。 1.5 前后比(Front-Back Ratio 表明了天線 天線對(duì)后瓣抑制的好壞。 選用前后比低的天線 天線 天線，天線 天線 天線 天線的后瓣有可能產(chǎn)生越 區(qū)覆蓋，導(dǎo)致切換關(guān)系混亂，產(chǎn)生掉話。一般在 2530dB 之間，應(yīng)優(yōu)先選用前 后比為 30 的天線 天線。 天線 案例 常見(jiàn)天線 天線參數(shù)設(shè)置 天線 電性能(Band 1 技術(shù)參數(shù) 性能指標(biāo) 增益 Gain 16dBi 頻率范圍 Frequency Range 870 - 960 MHz 雙極化 Polarisation Dual Slant ± 45° 端口隔離度 Isolation between ports 330 dB 水平平面-3dB 功率角 Horizontal Plane -3dB Power Beamwidth 65° 垂直平面-3dB 功率角 Vertical Plane -3dB Power Beamwidt