終端射頻高性能技術解決方案

1、終端射頻高性能技術解決方案目錄一.背景介紹二.前言三.NB-IoT應用場景及工作頻段介紹 四.常用結構類型之NB天線的特點 五.NB-IoT終端產(chǎn)品及天線設計方案 六.天線設計注意事項前言- 萬物互聯(lián)，天線的角色定位 物聯(lián)網(wǎng)與天線性能的關連隨著智能城市、大數(shù)據(jù)時代的來臨，無線通信正逐步實現(xiàn)萬物連接，潤物無聲的改變著我們的生活，甚至改變著世界。萬物互聯(lián)的技術解決方案中天線扮演一個重要角色。如果天線性能不好，再前沿的黑科技或者再高端的終端產(chǎn)品的體驗效果也會因此大打折扣。物聯(lián)網(wǎng)終端產(chǎn)品多元化多樣化的發(fā)展，讓終端客戶及用戶對天線重視程度也越來越高，對天線性能指標的要求也會越來越高。 物聯(lián)網(wǎng)天線設計面臨

2、的挑戰(zhàn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品應用的多元化發(fā)展形態(tài)多樣，有的產(chǎn)品應用環(huán)境惡劣，比如水表、地磁產(chǎn)品應用在水 下和地底；有的產(chǎn)品考慮外觀實用性防損毀及美觀要求，比如智能車鎖、煤氣表；諸如此類產(chǎn)品應用 環(huán)境，要求各不相同，由此天線的外觀設計要求逐步由外置轉(zhuǎn)為內(nèi)置。天線設計成內(nèi)置形式，金屬外框、天線體積縮小、內(nèi)部器件輻射都可能對天線的性能產(chǎn)生干擾信號，這些因素對天線公司的設計開發(fā)能力必將是一個考驗及挑戰(zhàn)。除了在項目實例中不斷總結經(jīng)驗外，還要在客戶產(chǎn)品設計初期就一起參與做好天線的評估工作，設計相應的處理方案，以保證整個項目的順利進行。NB-IoT應用場景及工作頻段介紹家庭自動化安防節(jié)能健康車公用事業(yè)UBI車隊管理Te

3、lematics跟蹤抄表停車環(huán)境NB-IoTFDD頻段號上行（Mhz）下行（Mhz）119201980211021702185019101930199031710178518051880582484986989488809159259601269971672974613777787746756177047167347461881583086087519830845875890208328627918212681484985989428703748758803661710178021102200NB-IoT應用場景及工作頻段介紹常用結構類型之NB天線的特點可以滿足各種通訊制式要求，尤其適用于天線

4、空間小，走線精度要求高的穿戴類智能產(chǎn)品，增加產(chǎn)品內(nèi)部空間利用率，外觀美觀，且減少人工組裝費用。LDS天線彈簧天線天線可以適用各種頻段制式，頻段覆蓋400mhz6000mhz,天線本體為硬 板結構，可以貼膠，前期設計預留塑膠卡位可方便天線組裝，性能優(yōu)良，天 線成本低且組裝方便。PCB天線天線可滿足各種頻段制式，頻段覆蓋400mhz6000mhz,且適用于各種物聯(lián) 網(wǎng)相關產(chǎn)品，通過射頻線直接連接在主板模塊輸出口，天線可以放置在機殼 任意合理位置，組裝靈活方便，適用性廣。FPC天線裝配簡單，帶寬相對較窄，比較適用于單頻或雙拼天線。NB-loT終端產(chǎn)品及天線設計方案智能水表智能水表受空間限制，天線空間

5、相對較小，且需要考慮防水，部分產(chǎn)品需要灌膠處理，天線通常采用彈簧或鋼線焊接方式實現(xiàn)?？紤]水表本體為金屬材質(zhì)，天線一般設計在頂部邊沿區(qū)域，如右圖，劃線區(qū)域內(nèi)均可設計為天線位置。天線可以設計成彈簧或者平面線徑折彎形式，需注意確保天線足夠 的空間(天線走線面積及凈空或高度)。彈簧形式建議滿足直徑大于67mm，高度大于25mm采用線徑方式高度或凈空大于6mm，面積至少約300平方Mm智能氣表智能氣表體積較大，留給天線空間較大，天線從性能角度考慮建議采用FPC或PCB加同軸線焊接方式實現(xiàn)。天線如圖一所示，面殼下方存在電池，天線建議設計到頂部及兩邊位置，注意 事項如下：1，天線遠離面殼金屬，放置在邊沿位置

6、；2，射頻跳線及天線遠離 基帶線，且天線距離射頻接口盡量不要太遠，避免射頻線損耗及射頻線太長導 致中間增加被干擾的風險；天線裝配方式需考慮后期產(chǎn)線組裝，如圖二，天線不能設計到面殼上，容易導致跳線太長面殼壓到跳線導致性能變差。天線走線需要一定長度的延長地，面積建議預留800平方Mm，可與PCB導通，但不能與殼體金屬導通，容易導致產(chǎn)品無法通過靜電測試。圖一圖二圖三NB-loT終端產(chǎn)品及天線設計方案智能井蓋智能井蓋天線設計需考慮產(chǎn)品上方井蓋為一個較大的金屬面，實際調(diào)試時需模擬應用場景，增加金屬板模擬。天線建議采用PIFA形式，受金屬面板影響相對較小，走線位置 建議如左圖，設計在底面位置，側(cè)面部分可以

7、適當少量走線。 具體如下圖所示。天線需避免與電池重疊，天線區(qū)域與電池需避讓45mm以上 空間。NB-loT終端產(chǎn)品及天線設計方案無線地磁地磁產(chǎn)品位置地面，天線設計在頂部位置，且天線方 向性設計需考慮將天線輻射方向朝上，增加天線的有 效功率如圖一。天線可以考慮兩種方式：1，整機結構位置可固定，可以設計彈腳接觸方式， 直接頂FPC，如圖二所示。2，采用同軸線，面積需要適當加大，如圖三。圖一圖三圖二NB-loT終端產(chǎn)品及天線設計方案外置天線吸盤天線天線可以拉線延伸固定在任意金屬殼體膠棒天線天線通過螺紋固定在整機附近玻璃鋼天線增益相對更好，可以滿足5,8,12dBi等多種設計方案內(nèi)置天線LDS天線適用

8、：整機體積較小，走線復雜，如手表機，追蹤器等缺點：費用相對較高，塑膠材質(zhì)需采用特殊材質(zhì)優(yōu)點：結構適用較廣，走線設計方便，性能好。FPC天線適用：幾乎所有產(chǎn)品，接觸方式可以頂針或同軸線焊接缺點：貼在外觀面需考慮是否起翹優(yōu)點：柔性結構適用較廣，走線設計方便PCB天線適用：結構空間相對較大的產(chǎn)品，有足夠的完整平面空間（800平方mm）缺點：不可折彎，位置限制較多優(yōu)點：對應結構增加卡位，組裝方便，固定牢靠彈片天線適用：結構空間相對較大的產(chǎn)品，有足夠的完整平面空間，或WIFI天線缺點：對產(chǎn)品結構要求較高優(yōu)點：價格便宜彈簧天線適用：頻段單一的產(chǎn)品，且能給天線足夠空間(約40mm高度)缺點：空間壓縮，性能可

9、能相對較低優(yōu)點：價格便宜，組裝方便陶瓷天線適用：對定位要求較高的產(chǎn)品缺點：天線擺放方式固定且不能遮蓋，價格較高優(yōu)點：天線接收效果好NB-loT終端產(chǎn)品及天線設計方案天線選型參考意見天線設計注意事項天線凈空產(chǎn)品設計時，主板需要的相關注意事項:1.天線距離周邊金屬需要一定的空間（以NB B5/B8為例）天線與主板平行，天線至少需要67mm以上的高度（饋點位置主板到天線的距離）；天線與主板垂直，需要保證30 X 6mm以上的凈空（天線到金屬的距離）。2.天線面積如果是采用PIN腳與主板連接，面積約400500平方mm可以滿足要求，如果采用同軸線，則面積可能需要翻倍才可實現(xiàn)，如果天線地與主板地可以實現(xiàn)

10、接地導通，實際需求面積可以降低。 3.天線擺放位置需考慮產(chǎn)品實際裝配，原則是天線設計在遠離金屬或者墻體，盡量靠外側(cè) 擺放，條件許可，建議考慮外置天線，相比內(nèi)置天線性能較好天線設計注意事項4.電路設計從模塊到天線接入點走線，盡量短，避免損耗，減少阻抗失配與導入干擾的風險。5.電源部分走線及電池盡量遠離天線區(qū)域擺放，很容易干擾天線靈敏度。6.主板排線設計需扭成絞狀，且遠離天線擺放。7.PCB設計時不同的小板接地不能單通過PIN針連接，需要至少兩處以上大面積接地（導電布或鎖螺絲）天線設計注意事項走進尚遠卓越品質(zhì)高端服務是我們對廣大客戶長期支持與信賴的回報。在物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)時代，尚遠科技將以技術為核心助

11、力物聯(lián)網(wǎng)時代的智能化發(fā)展。尚遠天線，讓萬物互聯(lián)，更高效，更順暢！尚遠科技（中國）有限公司（以下簡稱尚遠科技）創(chuàng)立于2009年，在上海、深圳、福州 均設有研發(fā)中心，共擁有8座OTA測試實驗室，專注于為國內(nèi)外用戶提供物聯(lián)網(wǎng)/手機等天 線的研發(fā)、設計和生產(chǎn)銷售服務，正逐步發(fā)展成為物聯(lián)網(wǎng)天線行業(yè)的第一品牌。尚遠科技研發(fā)銷售產(chǎn)品主要應用于消費電子產(chǎn)品領域如智能手機/平板/筆記本/智能穿 戴等，并深入布局物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品領域，逐步擴展至智慧城市（智能水電煤氣表/智能井蓋等）、智慧交通（智能車鎖/智能停車/4G云后視鏡等）、智慧家居（智能門鎖/智能燈）、 安防（智能監(jiān)控/智能報警）、智能醫(yī)療、物品追蹤、工業(yè)控制（設備監(jiān)測、生產(chǎn)監(jiān)測） 等，助力物聯(lián)網(wǎng)時代的智能發(fā)展。尚遠科技，你身邊資深的物聯(lián)網(wǎng)天線專家。走進尚遠之公司介紹射頻工程師結構工程師測試工程師深圳研發(fā)基地17人福州研發(fā)基地10人上海研發(fā)基地3人 深圳研發(fā)基地3人 福州研發(fā)基地2人上海研發(fā)基地3人 深圳研發(fā)基地3人 福州研發(fā)基地2人走進尚遠之研發(fā)實力介紹尚遠科技研發(fā)技術團隊人員60余名，工程師均本科以上學歷，5年以上天線