手机内置天线的设计原理

手机内置天线的设计原理？为什么手机制造商普遍接受诺基亚手机的良好接收？为什么人们认为摩托罗拉手机具有良好的信号和稳定的性能？主要原因是像诺基亚、MOTO这样的大公司对于天线和射频设计流程与国内厂商有着不同的看法。正如摩托罗拉坚持的那样，手机设计首先应该确保好的信号，即RF性能。第二件事是确保音频是好的，你听不到你在说什么。因此，他们最初的计划包括基于外观、主板、结构等与天线相关的总体环境设计。由于外观、主板、结构和天线作为一个整体，为天线和内部RF环境提供的预留空间是合理，因此天线性能优良也是合理的。

相比之下，国内手机设计、负责项目管理的人员缺乏对天线项目设计的认识，对结构方案及形状的限制也是最高的，同时，最终要进行“匹配”天线的调试。匹配占据了天线设计整个过程的大部分时间，这与包括天线在内的整个设计具有本质的区别，往往导致天线的面积和体积不够，或放置在天线喇叭、摄像机、电机、FPC线等部件之下。引起天线性能恶化的因素。事实上，在预开发和总体设计阶段，如果RF和天线技术人员有效地参与有效RF和天线设计的通信和评估，并且ID、结构和RF设计考虑天线和总体性能，那么di是什么？高品质手机产品的设计？

手机内置天线的设计原理——内置天线手机综合设计的一般要求

主板

A.在连接射频布线时，注意使用45度角布线或在弯曲处进行电弧处理，并对布线进行接地分离和特性阻抗仿真。同时对RF信号进行合理的设计，寻找线性参考接地面的RF信号（6层板做大部分电流在第三层完整的参考面），并确保RF信号走回流最短路径，以及RF信号和相应的层。ER之间没有其他线路影响它（主要是方便PCB布线的微带线阻抗的计算和仿真）。PCB板和地板边缘要碰到“墙”。天线馈线微带线源自射频模块，应设计在顶部表面，而不是在PCB的中间层，以防止不可控的路由阻抗，减少损耗。参考层应该是一个完整的参考表面。并且屏蔽盒在与屏蔽盒相交处作凹槽避免设计，以防短路和旁路耦合。天线RF馈线焊接板应采用矩形圆板，通常尺寸为3×4mm。在焊接面板面积0.8mm以上的情况下，PCB的所有层均不含铜。在双馈电点，RF与地垫之间的中心距离应在4～5mm之间。

B.避免在布板的RF模块附近放置一些分散的非屏蔽元件。屏蔽箱应尽可能整洁，冷却孔少。最忌讳长形孔沟。金属部件，如喇叭、电机、照相机基板等应尽可能接地。对于折叠式滑盖机来说，需要避免长FPC（时钟信号及其倍频在频带内容易产生寄生干扰），最好在两侧加接地屏蔽层。

C.常见问题

发射接收灵敏度已满足要求（或非常优异），但整机接收灵敏度较差，尤其是PIFA天线，辐射器的面积和形状对辐射接收灵敏度仍有一定的影响，可提高接收灵敏度。E天线方面。

整机产生虚假问题的原因是，天线的空间辐射被主板的金属元件（包括壳体上天线附近的金属部件饰物）耦合和吸收，并产生一定数量的二次辐射。频率与金属部件的尺寸有关。因此，需要这样的元件的良好接地以消除或减少次级辐射。整个机器的寄生问题也与天线和射频模块之间的谐振匹配电路有关。如果谐振匹配电路的稳定性不好，很容易引起高次谐波干扰。

手机内置天线的设计原理——住宅设计

由于其对附近介质的敏感性，外壳的设计与天线性能密切相关。外壳的涂层材料不应含有金属成分。不要在天线附近的外壳上设计任何金属装饰或电镀。如有必要，应采用非金属工艺。外壳内侧的导电喷涂应在天线20mm处停止。对于纯金属的电池盖，其距离天线应大于20mm。如果使用单极天线，面板禁止金属外壳和环形金属装饰。电池（包括电连接座）与天线之间的距离应大于5mm。

手机内置天线的设计原理——手机内部天线的分类

1、PIFA PIFA天线

天线结构：

辐射体面积为550-600平方毫米，PCB主板顶面距离（高度）为6～7mm。天线和主板有两个馈电点，一个是天线模块输出，另一个是射频接地。天线的位置在电话的顶部。如果根据环境结构的要求设计PIFA天线，其电性能相当优越，包括SAR指数，这是内置天线的首选方案。

适用于具有一定厚度的手机产品、折叠、滑动盖、旋转盖、直板机等。

B.主板

在天线投射区域，有一个完整的地板扩展，天线侧不应该被布置成组件，特别是对于较大的金属结构组件，如电机、扬声器、接收器、FPC布线、LDO和低频驱动设备。它们对天线的电性能有非常不利的影响。

天线馈电位置和间距

一般建议在左上或右上设计，间距在4～5mm之间。

2、PIFA天线的几种结构

脚手架

天线由塑料框架和金属板（散热器）组成。金属板和塑料支架用热熔胶固定。塑料常用ABS或PC材料，常用金属铍铜、铜磷、不锈钢。FPC也是可用的，但两个引脚被添加到主板，这花费多一点。

附有A型

辐射器直接连接到手机的背面。固定方式通常是热塑性的。也有用的背胶方式，因为结构不是很稳定，很少使用。FPC也是如此。

手机内置天线的设计原理——单极单极子天线

天线结构

辐射体面积为300～350mm2，距PCB主板顶面的距离（高度）为3～4mm，天线辐射体与PCB的相对距离应大于2mm。天线和主板只有一个馈电点，即模块输出。天线的位置在电话的顶部或底部。

单极单极天线在设计环境结构时，可达到较高的电气性能。缺点是SAR略高。不适用于折页机、滑盖机、直板机和超薄板机。

B.主板

天线投影区域不能铺设或没有PCB，并且不应该设置大型金属结构元件，如电机、扬声器和接收器。由于单极子天线的电学特性对金属特别敏感，它们甚至不能实现。

天线馈电位置馈电点位置

它不同于PIFA。通常建议在天线的四个角设计。

A. Same作为PIFA天线，它被支撑和连接。

B.PCB单极单极辐射体采用PCB板，由簧片和PIN与主板馈送，在塑料支架上热熔。它也可以安装在定位卡钩的外壳上。

在移动电话的顶部高度（厚度）上设计特殊结构的天线，该天线由MOTO公司的V3、V8超薄系列等金属丝构成。为天线设计的金属空白区很大，实际上属于天线。国内复制失败是由于未能给这个金属空白区。这种环境设计和天线设计都是很难仔细选择的。另一种是称为“假内置”的形式，相当于将外部天线移动到机器中，并且是小的，由PCB或陶瓷材料制成。这种天线由于其低带宽、低辐射性能和高成本而不推荐使用。

在许多情况下，手机设计公司被迫更换天线公司，因为某一型号的天线性能达不到标准。结果不令人满意，项目进度延误。但是此时的造型、机箱模具、主板可能改变的空间很小，最终勉强出现在市场上，或者推翻这个计划，造成很大的损失。因此，我们建议在手机设计中，特别是在产品建模和结构设计阶段，为相关天线工程师提出一些方案，相互讨论，设计合理的射频环境形状和结构，提高天线的性能。MARCE指标，手机产品在整体性能方面有更高的质量。希望以上内容对移动电话方案设计，特别是天线环境设计具有参考价值，从而提高专业手机方案设计工程师对天线特性的深入了解，减少天线损耗。项目时间、人力、物力。