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手机内置天线的设计原理

发布时间:2018-09-07 00:00:11 浏览次数:1150 编辑 : 欧源通天线厂家

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

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。

手机内置天线厂家实拍

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