金屬手機(jī)天線解決方案參考-E-report-VerA-20151021

Facingthefuture共二十七頁金屬手機(jī)天線(tiānxiàn)解決方案參考VerAByDengzhensheng10/21/2015共二十七頁前言(qiányán)必須加一個(gè)前言，寫這個(gè)文檔，從時(shí)間和周期的角度來說，都將是一個(gè)無比浩大的工程，因?yàn)樵谑謾C(jī)圈子里的人都知道，當(dāng)前手機(jī)的技術(shù)壓力很大的比例都落到了天線上面，天線工作的壓力絕大比例都落到了金屬機(jī)上面，面對(duì)一個(gè)人人都覺得很艱難的任務(wù)，短短的時(shí)間上想要搞定一個(gè)文檔，后續(xù)帶有金屬ID的手機(jī)直接就拿它當(dāng)作“葵花寶典”套進(jìn)去用，那是萬萬行不通的，因?yàn)镮D的推陳出新是不會(huì)停止的。所以，這僅僅是拿來參考的。

在這個(gè)報(bào)告中，將有很多ID結(jié)合天線要求的話，結(jié)構(gòu)上會(huì)有很難實(shí)現(xiàn)的地方，因?yàn)橛行┱麢C(jī)的厚度是支持不了那么多的；有些是要實(shí)現(xiàn)那樣的結(jié)構(gòu)形式，需要采用一些高成本的工藝比如納米注塑工藝；因?yàn)楸救藢?duì)結(jié)構(gòu)的淺陋認(rèn)識(shí)，將無法考慮到這些進(jìn)去，只單純從天線的角度說明如何去規(guī)劃這個(gè)天線才是對(duì)的。

鑒于本人才疏學(xué)淺，如果文中有錯(cuò)誤(cuòwù)的地方，歡迎各位同仁斧正。共二十七頁目錄(mùlù)天線的簡(jiǎn)易模型金屬手機(jī)(shǒujī)的分類三段式金屬電池蓋類型手機(jī)天線解決方案金屬邊框類型手機(jī)天線解決方案周身全金屬類型手機(jī)天線解決方案小結(jié)共二十七頁天線(tiānxiàn)的簡(jiǎn)易模型手機(jī)(shǒujī)天線的簡(jiǎn)易模型

由偶極子（dipole）衍化來的手機(jī)外置天線模型外置手機(jī)天線外置彈簧手機(jī)天線共二十七頁天線(tiānxiàn)的簡(jiǎn)易模型手機(jī)天線的簡(jiǎn)易(jiǎnyì)模型

內(nèi)置PIFA天線PIFA天線共二十七頁天線(tiānxiàn)的簡(jiǎn)易模型影響PIFA天線效率的幾個(gè)關(guān)鍵地方(dìfāng)凈空高度面積天線參考地的尺寸，形狀(3D)，構(gòu)成其實(shí)天線的參考地是主板上的地加上A殼鋼片，加上屏蔽罩，加上攝像頭外鐵框，加上馬達(dá)外鐵框，加上所有沒有使用串聯(lián)大電感做隔斷的導(dǎo)體，加上所有使用過并聯(lián)大電容到地的導(dǎo)體……；與其叫做參考地，不如叫另外一條天線臂。專家不一定是對(duì)的共二十七頁天線的簡(jiǎn)易(jiǎnyì)模型為什么會(huì)這樣說？？？既然內(nèi)置天線的鼻祖也是偶極子，那么另外一條輻射臂在哪里呢？很自然，根據(jù)偶極子饋電的規(guī)則，另外一個(gè)天線臂就是手機(jī)的主板以及和主板外導(dǎo)體的地一起連接的導(dǎo)體了早期(zǎoqī)功能機(jī)A殼都是塑料的，那條臂也就是只有主板自己了（所以很多“專家”都那樣以為了，只跟主板的形狀有關(guān)系了）早期山寨機(jī)的鋅合金前殼成了一代天線工程師的夢(mèng)魘但是很多人一直都沒想通的是，現(xiàn)在的智能機(jī)，A殼基本都使用了金屬模內(nèi)注塑件來代替，這和早期的山寨鋅合金前殼差異在哪里呢？共二十七頁天線(tiānxiàn)的簡(jiǎn)易模型射頻里面的趨膚效應(yīng)

拋開射頻前端走線不在這里討論，其實(shí)影響天線的性能的東西都在外導(dǎo)體上，也就是說另外一條天線臂的性能體現(xiàn)在外表層地的連續(xù)，完整(wánzhěng)，大小尺寸和屏蔽罩上共二十七頁三段式金屬(jīnshǔ)電池蓋類型手機(jī)天線解決方案比較常見(chánɡjiàn)的結(jié)構(gòu)形狀共二十七頁三段式金屬(jīnshǔ)電池蓋類型手機(jī)天線解決方案天線實(shí)現(xiàn)形式

這個(gè)是金屬手機(jī)里面的最沒有技術(shù)含量的，天線誰都會(huì)做，誰都懂，和普通的手機(jī)天線調(diào)試無異，并且只要抓住影響天線的關(guān)鍵地方，金屬的引入反而可以提升天線性能！因?yàn)榻饘匐姵厣w的導(dǎo)入反而讓外表面的地變得干凈整潔了！以下是這種形式下影響天線的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：接地

接地形式首推的是鎖螺絲，其次是導(dǎo)電泡棉壓接，然后是彈片

接地位置的原則是，靠近(kàojìn)饋點(diǎn)邊緣必須接；短邊的邊緣接的越多越充分越好；中間和長(zhǎng)邊的邊緣盡量選擇接共二十七頁三段式金屬(jīnshǔ)電池蓋類型手機(jī)天線解決方案來看一下人家的接地圖片，有獎(jiǎng)問答：?jiǎn)坞姵厣w采用了多少個(gè)接地位置(wèizhi)？除了圈起來的還有嗎？共二十七頁三段式金屬電池蓋類型(lèixíng)手機(jī)天線解決方案天線有效面積這里是結(jié)構(gòu)的難點(diǎn)，因?yàn)榻饘贂?huì)吃掉天線的有效面積，所以，為了增加天線的可利用區(qū)域，經(jīng)常需要使用LDS來支持天線，另外一方面，面積需求經(jīng)常會(huì)要求(yāoqiú)利用到端面；

除了結(jié)構(gòu)的挑戰(zhàn)，layout+ID需要充分考慮EMC的問題共二十七頁三段式金屬電池蓋類型(lèixíng)手機(jī)天線解決方案超大金屬覆蓋面積---ID，擺件和結(jié)構(gòu)越需要配合天線

當(dāng)金屬的覆蓋面積不斷加大，希望達(dá)到超大的金屬覆蓋感，這時(shí)候：

凈空要求越來越嚴(yán)

端面可供使用面積要求越大

接地要按天線的要求接（原則見前面(qiánmian)）ID不能把器件占據(jù)太多天線凈空區(qū)共二十七頁金屬邊框(biānkuàng)類型手機(jī)天線解決方案常見結(jié)構(gòu)形狀

我們說的金屬邊框類型，是說的邊框金屬，是一個(gè)比較廣泛的統(tǒng)稱。只是為了把火腿腸（HTC）和水果六代機(jī)器(jīqì)分開，后續(xù)單獨(dú)討論。

這種金屬邊框的手機(jī)，天線區(qū)域是使用一個(gè)裝飾件來區(qū)分后殼金屬和邊框（天線）的，至于電池蓋部分是不是也有中間那一塊金屬，對(duì)于天線來說不重要，重要的是這個(gè)金屬?zèng)]有鋪滿電池蓋，留有裝飾件區(qū)域共二十七頁金屬邊框(biānkuàng)類型手機(jī)天線解決方案天線實(shí)現(xiàn)形式(xíngshì)

目前為止，沒有任何一家可以做出金屬邊框手機(jī)但是又不使用邊框當(dāng)天線的手機(jī)（除了我大華強(qiáng)北）

金屬邊框當(dāng)作天線的一部分是必須條件推薦的邊框斷法：藍(lán)色的為斷開的地方共二十七頁金屬邊框(biānkuàng)類型手機(jī)天線解決方案對(duì)應(yīng)(duìyìng)的天線方案1，左邊為WIFI，右邊為GPS，中間為分集，下方為主天線2，上天線需要實(shí)現(xiàn)FPC或者LDS和金屬連接到一起，實(shí)現(xiàn)天線長(zhǎng)度可調(diào)3，下方天線低頻通過匹配調(diào)諧，高頻通過彈片增加一部分高頻走線，并可以通過額外的地腳通過寄生來增加高頻的帶寬4，如果分集不帶低頻需求，左邊第二個(gè)螺絲孔通過螺絲接到主板地和A殼地5，如果分集有低頻需求，左邊第二個(gè)螺絲孔下方所有主板地和A殼地要去掉，并且需要額外增加彈片增加FPC或LDS走線區(qū)域，這個(gè)方式參考下方主天線區(qū)域，也就是信號(hào)饋腳要連入金屬，并且要接入FPC或者LDS，接的方式可以有多種，普通彈片，壓接，螺絲固定，只要確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定就可以共二十七頁金屬邊框類型(lèixíng)手機(jī)天線解決方案外面常見(chánɡjiàn)邊框斷法1：1，下天線受手握影響較大，不建議這種斷法；2，只能支持到寬度小于58mm的金屬手機(jī)，否則天線偏長(zhǎng)，必須要在USB左邊增加一個(gè)地腳串大電感到地來減小電長(zhǎng)度，（同時(shí)這樣是否可能會(huì)影響到高頻帶寬？）3，PIFA地腳的FPC充當(dāng)了高頻輻射臂（loop）圈，所以那條FPC的box下方又放了一條FPC，起著跟上面FPC相同的效果，并且面積越大，高頻帶寬越寬共二十七頁金屬邊框(biānkuàng)類型手機(jī)天線解決方案外面(wàimiàn)常見邊框斷法2：1，天線方案完全可以按我們的推薦方案直接套進(jìn)去2，中框推薦長(zhǎng)度是48mm，越長(zhǎng)信號(hào)饋點(diǎn)需要越靠近中間，再長(zhǎng)長(zhǎng)需要在饋點(diǎn)的遠(yuǎn)側(cè)增加地腳，也就是金屬連入主金屬，并且是必須3，接地完全參考本文第二部分對(duì)于金屬接地的原則，饋點(diǎn)附近必須接，邊緣位置盡量多接4，如果上天線分集不帶低頻，可以讓中間那條框適當(dāng)變短，分界白帶距離邊緣的外觀面長(zhǎng)度超過15mm，可以考慮天線不需要再增加FPC或者LDS，直接在主板上預(yù)留4*10左右的凈空共天線在PCB上走線就可以了共二十七頁金屬(jīnshǔ)邊框類型手機(jī)天線解決方案外面(wàimiàn)常見邊框斷法3：1，vivoX5天線性能其實(shí)不好，不推薦這樣斷開2，下天線黃色區(qū)域?yàn)轲侟c(diǎn)接入3，接地完全參考本文第二部分對(duì)于金屬接地的原則，饋點(diǎn)附近必須接，邊緣位置盡量多接4，這個(gè)參考方案的全部天線走線和小板都是由多層fpc柔性線路板上完成的，為了給音腔騰出空間，這樣，對(duì)應(yīng)的打樣和調(diào)試周期較長(zhǎng)，整機(jī)的研發(fā)周期需要增加到六個(gè)月左右的時(shí)間5，左圖紅色區(qū)域?yàn)榱苏f明USB中間左側(cè)為假斷實(shí)際連起來了的形式，右側(cè)為完全斷開6，左圖中紫色的線是連入到地的走線增加電感到地，在fpc上，作用是為了調(diào)諧，一般來說，調(diào)諧高頻的作用比較明顯7，上天線左側(cè)為三和一，右側(cè)為分集不帶低頻，這種斷法怎么實(shí)現(xiàn)天線后續(xù)單獨(dú)介紹，但是不是推薦的做法共二十七頁金屬邊框類型(lèixíng)手機(jī)天線解決方案外面常見(chánɡjiàn)邊框斷法4：1，這種上天線的短開方法市面上最常見，并且泛濫，但是在我們的D201/216上面我們已經(jīng)有嘗試，并且從天線的角度上說，不主推這種斷法2，左側(cè)為三合一天線，金屬邊框從背面彈片接入作為GPS的輻射臂，WIFI使用FPC接入正面彈片；事實(shí)上這種做法會(huì)出現(xiàn)GPS的無源帶寬和效率較好，WIFI帶寬很差3，左側(cè)實(shí)現(xiàn)分集的方法很簡(jiǎn)單，接入金屬后根據(jù)頻段需求，直接憑借經(jīng)驗(yàn)選擇一個(gè)地點(diǎn)和A殼鎂合金接入就可以，后續(xù)使用匹配電路調(diào)諧就可以實(shí)現(xiàn)較好的高頻性能4，如果分集是帶低頻需求的，按PIFA天線的原則，饋電需要擺到攝像頭的右側(cè)，并且，地腳選擇靠近耳機(jī)座的地方，否則容易出現(xiàn)三合一天線受分集天線影響較大的情況共二十七頁金屬邊框(biānkuàng)類型手機(jī)天線解決方案外面常見(chánɡjiàn)邊框斷法5：1，把這個(gè)殼料單獨(dú)拿出來說是因?yàn)樽龉け容^低廉，在即將上市的魅藍(lán)metal中就使用了這個(gè)做法2，天線如果上面斷點(diǎn)是隨意的，最主推的做法如下另外一張圖，3，如果上兩個(gè)斷點(diǎn)是任意位置斷，那么左側(cè)WIFI的可以盡量短一些，這樣可以實(shí)現(xiàn)三個(gè)天線性能最大化4，這樣做的好處是可以做出最佳性能的GPS天線，當(dāng)然這是有條件的，需要控制聽筒到邊框的距離3mm以上5，左圖紅色的區(qū)域是天線必須做好接地處理的地方，其他地方盡量再增加幾處6，這樣的天線做法有一個(gè)要求是，分集是不帶低頻的，如果帶低頻，要根據(jù)環(huán)境看是否可能實(shí)現(xiàn)共二十七頁金屬邊框類型手機(jī)(shǒujī)天線解決方案邊框(biānkuàng)類型天線斷點(diǎn)的原則：1，上面的GPS/WIFI/DIV三個(gè)天線，不建議三合一做成一個(gè)天線，當(dāng)然不是沒有可能，是不主推，方法肯定有，后續(xù)單獨(dú)介紹2，左邊黑色字體1和2的斷點(diǎn)位置，如果是ID是可以根據(jù)天線需求來斷，將會(huì)讓天線變得很簡(jiǎn)單，饋點(diǎn)紅色字體1/2/3根據(jù)需求或者擺件變動(dòng)都是可以的，但是基于目前性能的需求，我們一般優(yōu)先考慮GPS，然后WIFI，然后分集3，從天線上說，頻率越低，需求的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，也就是對(duì)金屬長(zhǎng)度的需求有如下幾種關(guān)系：GPS≥分集（1/2/3/7/38/39/40/41）＞W(wǎng)IFI分集（1/2/3/7/38/39/40/41并含17/20/28）＞GPS＞W(wǎng)IFI分集（1/2/3/7/38/39/40/41）+CDMA＞GPS＞W(wǎng)IFI4，如果上面的第一種頻段需求，每一個(gè)方案都使用loop（饋點(diǎn)到地點(diǎn)相當(dāng)于走了一個(gè)圈）方案，天線風(fēng)險(xiǎn)最小，并且性能良好5，左圖中紅色的地方都是接地點(diǎn)，且，必須接好，強(qiáng)烈推薦使用螺絲；如果后蓋也是金屬的，或者邊框和A殼金屬本來就是連起來的，那會(huì)更好！6，3和4的斷點(diǎn)的位置比較喜歡對(duì)稱，并且一般不會(huì)斷到邊上去，否則天線性能受人手影響較大，如果整機(jī)尺寸很大，建議兩側(cè)的耳朵適當(dāng)和主地的金屬連接的充分一些，或者增加FPC使耳朵邊緣到地串電感，調(diào)節(jié)電長(zhǎng)度共二十七頁周身(zhōushēn)全金屬類型手機(jī)天線解決方案

比較常見的結(jié)構(gòu)(jiégòu)形狀共二十七頁小結(jié)(xiǎojié)目前是初版(chūbǎn)，后續(xù)不斷把內(nèi)容填充完，并且優(yōu)化共二十