加入收藏 | 设为首页 咨询热线:0755-36615535 / 82916256 玛雅·天线 |专业的 通讯设备研发机构
产品搜索:
当前位置: 首页 -> 技术专区 - > 手机天 线在智能手机中的一些应用

手机天 线在智能手机中的一些应用

目录:技术专区 人气:9 发表时间:2011-9-28 16:08:49
文章出处: 责任编辑: 作者:

和国内大部分从事2G手机设 计的工程师谈起手机天线设计,他们从 来都不认为它是大问题,即使iPhone4在天线 上小小跌了一跤之后。然而事实上,作为射 频信号进出手机的头/末道关口,天线对 整个手机射频性能的影响很大,尤其在智能手机中, 除了基 本通信功能需要天线,增加的GPS、WiFi、CMMB、ATV等功能 也需要天线配合。而未来在LTE 4G手机中,由于多入多出(MIMO)等技术的使用,也会对 天线提出新的要求。这些变 化增加了合理安排天线空间、保证天 线效率和满足电磁波吸收率(SAR)等要求的难度。相应地,设计师 对天线重要性的想法也应该随之改变。

选择合 适类型的天线是手机天线设计的第一关。目前,使用外 置天线的手机越来越少,内置天 线已成为手机天线的主流。内置天线体积小, 可以安装多个, 很方便组成天线阵列, 这既可 满足智能手机的多天线需求, 通过天 线阵列也可以实现手机天线的智能化。使用最 多的内置天线有两种,分别是皮法天线(PIFA)和内置单级天线(Monopole)。PIFA天线由 微带线演变而来,由于脱胎基于微带线,因此带宽较窄,PIFA天线增益偏低,但它的抗干扰能力强,SAR性能也不错。单极天 线的特点正相反,效率更高,但抗干扰能力较弱。

天线的 体积对天线的性能影响很大,要保证 天线的带宽和性能,天线必 须满足一定的体积。比如对于PIFA天线,天线的 高度和带宽密切相关,而天线 的宽度和长度则决定了天线的最低频率。举例来说,PIFA天线如果要能支持G S M / D C S双频, 其体积需要做到6 0 0mm×7~8mm;如果要支持GSM/DCS/PCS三频的话, 体积则需要达到700mm×7~8mm。相对而言,由于PIFA对天线 体积的要求较高,因此不 太适合用于超薄机型,但它在 除超薄外形外的手机中都可使用。内置单级天线则因为SAR较高,不适合在滑盖、翻盖手机中使用。

选择了 合适类型的天线,下一步 就是安排好它们的位置。天线性 能和地平面的长度密切相关,而天线 放置在不同的位置拥有的地平面长度是不同的。莫仕公司(Molex)手机天线事业部经理Ellen Maassen就表示:“天线下 面有越多地平面,则天线 的性能和带宽就越好。”为了最 大限度实现天线的性能,首先要 确定天线的大概位置。另外,不同外 形的手机使用时接触人体的头和手的位置也不尽相同,越接近人体,SAR就越严重,因此手机外形不同,天线放 置的位置也不同。

对直板机来说,手机顶 部是最适宜放置天线的位置。直板机 型的底部理论上也可以放置天线,但考虑 到打电话时人手会覆盖该区域,而且天 线过于靠近底部的连接器会和数据线路产生干扰,因此实 际操作中不建议这么做。

对于翻盖机来说, 翻盖的 顶端不适合放置天线,原因有以下几点:1)厚度薄,会限制天线的体积;2)如果是内外双屏的话,天线的地平面会很小;3)天线会受到显示屏、扬声器 以及柔性电路板(FPCB)的干扰;4)该位置 在通话时会紧贴用户的头部,这样会带来SAR问题;5)天线原 则上要远离转轴。翻盖机中,手机主板所在部分的顶部和底部都可以放置天线。对于滑盖机,和翻盖机类似,滑盖的 顶部不适合放置天线;此外,手机主 板所在部分的顶部位置也不适合,因为和翻盖机不同,消费者使用滑盖机时,手往往会覆盖该部位。相对而言,在滑盖 机中主板所在部分的底部位置最适合放置天线。

在直板机中,电池的 位置也会影响天线的性能。如果天 线过于靠近电池,辐射效率会显著降低。电池和天线最好间隔10mm距离,虽然在 很多机型中很难做到,但至少要间隔5mm。

以上只 是谈论了天线在手机中应该放置的大概位置,但若要 把天线在手机中的位置安排好,则还有 很多原则需要遵守,比如Maassen就强调:“金属元 器件例如扬声器不能离天线太近,否则会 影响天线的性能。”手机结 构工程师在给天线安排空间时遵循的其他原则还有:1)天线要 远离摄像头和柔性电路;2)给进入 天线所在空间的扬声器线路加上电感;3)天线要尽量远离马达;4)保证天线的合理体积;5)保证主 板上天线连接片位(PAD)尽可能小;6)天线连 接片位下的任一层PCB都不要接地;7)天线与 主板连接的弹片长度尽可能短;8)天线周 围不要做导电涂层,比如EMI屏蔽罩;9)在翻盖机型中,尽量缩 短连接翻盖的柔性电路的长度。

智能手机、4G LTE手机对 天线提出更大挑战。Maassen透漏:“随着2011年第一个4G LTE设备的出现,如果加上NFC和数字电视,一个设 备中将有多达七个天线出现。集成这 些天线将是一个巨大的挑战,空间是关键的问题。”要应对这样的挑战,除了以 上提到的这些普遍技巧原则,也有赖 于天线本身制造工艺的进步和突破。过去两年,一种新的技术——激光直接成型 (Laser-Direct-Structuring, LDS)制造技 术被越来越多地用于手机尤其是智能手机的天线设计与制造,HTC多款智能手机、黑莓手 机以及诺基亚经典智能手机N97都采用了LDS工艺制造的天线。

LDS技术使 用激光在复杂三维部件表面上照射成型天线电路,该技术 生产的天线性能稳定、一致性好。而且采用LDS技术,天线设 计也更容易更改。因为它 允许设计者完成成型后在不改变工具的前提下改变其电路。例如,在手机应用中,为改善 天线性能经常会做一些修改,采用LDS技术,大量开 模的部分可以提前进行,具体的 电路可以随时加到整个激光系统之中。而且由于LDS技术可 以在一个三维部件表面形成多个天线电路,这对解 决多天线需求下的天线空间紧缺问题带来帮助,而且也 节省了采用传统技术制造多个天线需要开发多个模具的费用。Maassen表示:“目前双射(Two shot)技术仍 然被用于一些高端器件的制造,但无论是Two-s

文章关键字:
正在载入评论数据...

我要评论:

用户名:
内 容:
验证码: 看不清?

请注意:

1.尊重网上首先,遵守中 华人民共和国的各英有关法律法规,不发表攻击性议论。

2.承担一 切因您的行为而直接或间接导致的民事或弄事法律责任。

3.新闻留 言板管理人员有权保留谨删除其管辖留言中的任意内容。

深圳市 玛雅通讯设备有限公司
粤ICP备12055298号
公司地址:中国.深圳.宝安区.龙华民清路13号光辉科技园1栋2楼
客服热线:0755-82916125  36615535  传真号码:0755-82916227
车公庙研发中心分部:深圳市 福田区车公庙泰然工贸园201栋西座703室
客服热线:0755-29361726  传真:0755-85268343 

友情链接:    太阳城棋牌最新版本   宝马棋牌平台   彩票777   太阳城棋牌真钱   一元彩票投注平台