手機天線設(shè)計

1、2022-1-512022-1-527手機天線常用種類手機天線常用種類5天線設(shè)計天線設(shè)計6天線測試天線測試8Apple N90 GSM&3GApple N90 GSM&3G天天線線4天線設(shè)計流程圖天線設(shè)計流程圖2022-1-531.1.移動通信發(fā)展趨勢移動通信發(fā)展趨勢2022-1-542.2.移動通信頻譜劃分移動通信頻譜劃分2022-1-553.3.手機天線原理介紹手機天線原理介紹 天線是電波的換成能器件用以發(fā)射和接收電波。天線把在電路里流動的高頻電流通過電磁感應(yīng)轉(zhuǎn)換成高頻電磁波向外輻射高頻電流流過任何導(dǎo)體時導(dǎo)體內(nèi)部的電子隨高頻電流一起振動在導(dǎo)體外面空間會感應(yīng)激發(fā)電磁波。天線也

2、把空間的電磁波通過感應(yīng)轉(zhuǎn)換成高頻電流因此天線收發(fā)是互逆的。 插圖2022-1-564.4.手機天線原理介紹手機天線原理介紹天 線 增 益 ：某一方向的天線增益是指該方向上的功率通量密度和理想點 源或半波振子在最大輻射方向上的功率通量密度之比。增益與天線方向圖的關(guān)系：方向圖主瓣越窄，副瓣越小，增益越高。垂 直 極 化 ：常以大地作為標準面。凡是極化面與大地法線面平行的極化 波稱為垂直極化波。其電場方向與大地垂直。 如果天線采用垂直極化，那我們希望的結(jié)果是水平波束寬度最小。天線的幾個常用術(shù)語右圖中水平的是主瓣，垂直的是副瓣2022-1-573.3.手機天線原理介紹手機天線原理介紹下圖是一個天線的理

3、想極化圖（立體圖、垂直面圖、水平面圖）2022-1-584.4.天線設(shè)計流程圖天線設(shè)計流程圖2022-1-595.5.天線設(shè)計天線設(shè)計1， 內(nèi)置天線盡量遠離周圍馬達、SPEARKER、RECEIVER等較大金屬物體。有時候有攝像頭出現(xiàn)，這時候應(yīng)該把天線這塊挖空，盡量作好攝像頭FPC的屏蔽，否則會影響接收靈敏度。盡量避免PCB上微帶、引線等與天線彈片平行（平行會產(chǎn)生寄生電容）。2， 內(nèi)置天線附近的結(jié)構(gòu)件（面）不要有噴涂導(dǎo)電漆等導(dǎo)電物質(zhì)。3， 手機天線附近區(qū)域不要做電鍍工藝以及避免設(shè)計金屬裝飾件等。有環(huán)形的金屬圈就要接地. 裝飾件，通過導(dǎo)電布接到入件上再接到電路板的邊緣，即導(dǎo)地。2022-1-51

4、05.5.天線設(shè)計天線設(shè)計4，內(nèi)置天線正上、下方不能有與FPC（排線）重合部分，且相互邊緣距離3mm以上。5，內(nèi)置天線與手機電池的間距應(yīng)在5mm以上。6，手機PCB的長度對PIFA 天線的性能有重要的影響，目前 直板機PCB的長度在75-105mm之間這個水平。7，饋電點的焊盤應(yīng)該不小于2x3mm；饋電點應(yīng)該靠邊緣。8，天線區(qū)域可適當開些定位孔。9，在目前的有些超薄滑蓋機中，由于天線高度不夠，可以 通過挖空PIFA天線下方的地,然后在其背面再加一個金屬片，起到一個參考地的作 用，達到滿足設(shè)計帶寬的要求。2022-1-5115.5.天線設(shè)計天線設(shè)計10，天線空間一般要求預(yù)留空間：W、L、H，其中

5、W15-25mm）、 L35-45mm）、H6-8mm)。其中H和天線諧振頻率的帶寬密切相關(guān)。W、L決定天線的最低頻率。如果天線面積如下： 雙頻（GSM/DCS）：600 x68mm 三頻（GSM/DCS/PCS）：700 x78mm 則GSM頻段的效果會比較理想。如何增加天線帶寬增加厚度或采用平面非平面層狀無源器件可改善微帶天線帶寬，但會使天線尺寸增大。驅(qū)動單元和天線無源單元的長和寬通常在一個半波長到14波長范圍內(nèi)。2022-1-5125.5.天線設(shè)計天線設(shè)計1. 天線的寬度應(yīng)該不小于15mm。2. 單極必須懸空，平面結(jié)構(gòu)下不能有PCB的Ground，一般內(nèi)置 天線必須離主板3mm（水平方向

6、），在天線正下方到地的高 度必須保持在5mm（垂直方向）以上。如下圖3. 由于MONOPOLE天線沒有參考的地，SAR一般比PIFA天線大， 實際應(yīng)用中受到限制，且這是測試的難點，但是效率一般比 PIFA高。離電池要5mm以上。2022-1-5135.PIFA天線設(shè)計PIFA天線設(shè)計步驟2022-1-5146.PIFA6.PIFA天線測試天線測試2022-1-5156.PIFA6.PIFA天線測試天線測試2022-1-5166.PIFA6.PIFA天線測試天線測試 上圖是一張理想的VSWR圖形，大多數(shù)天線的頻段對應(yīng)的VSWR是分成不同有效部分的，也就是說VSWR可能有一個以上U形曲線。如果是四

7、頻天線（GSM），則有可能有兩個以上的U形曲線。三頻天線(G900、D1800、P1900）一般共用一個。 我們說的共用不是說不能有兩個U形線，實際中是有的， 如果VSWR達到理想的數(shù)值，則可以進行下一步測試-暗室測試2022-1-5176.PIFA6.PIFA天線測試天線測試3.暗室測試 暗室測試比較簡單，一般分為2D測試和3D測試，3D測試能比較全面的測試天線性能，但是設(shè)備成本比較大，大多數(shù)天線廠家都建設(shè)的是2D暗室，深圳的康佳集團有一個3D暗室。下面介紹一下2D測試內(nèi)容： 2022-1-5186.PIFA6.PIFA天線測試天線測試TX標準：3032dBRX標準： -100-110 Se

8、nsitivity標準：-100-110附G900&D1800頻點計算. GSM900MHz 上行信道頻率fl(n)890.2+(n-1)*0.2MHz 下行信道頻率fh(n)= fl(n)+45MHz (1 =n= 124 )2. GSM1800MHz 上行信道頻率:fl(n)1710.2+(n-512)*0.2MHz 下行信道頻率:fh(n)= fl(n)+95MHz (512 =n= 885）2022-1-5196.PIFA6.PIFA天線測試天線測試TX 的 標 準：3032dB RX 的 標 準：-100-110Sensitivity的標準：-100-110如果在天線測試中達

9、到以上標準，則可以發(fā)數(shù)據(jù)報告給客戶，客戶如認可數(shù)據(jù)，則可以把設(shè)計的天線交付模具組，模具組根據(jù)設(shè)計尺寸，制作出初級天線模型，再進行暗室測試，OK則模具組將天線尺寸參數(shù)交付工廠開模生產(chǎn)，F(xiàn)ail則模具組繼續(xù)修改。每個天線表面都會開一些小孔，有人是稱定位孔，也有人稱是散熱孔，自認為兩方面都有道理。2022-1-5202022-1-5217.7.手機天線常用種類手機天線常用種類2022-1-5227.7.手機天線常用種類手機天線常用種類2022-1-5238.Apple N90 GSM&UMTS 8.Apple N90 GSM&UMTS 天線天線常用匹配等效電路PIFA天線等效圖如上，由L2與C1構(gòu)成一個偏向電容性的諧振，之后與L1電感諧振，就是通過L1，L2，C1把傳輸線過來