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關(guān)于內(nèi)置與外置天線及內(nèi)置天線技術(shù)要求

出處:chinaleao 發(fā)布于:2009-07-11 11:45:15

  天線分為內(nèi)置與外置,外置主要使用螺旋或者PCB,螺旋天線一般帶寬比較好也比較常用,PCB 天線比較容易調(diào)頻率易于設(shè)計(jì),但愛(ài)立信有兩項(xiàng)重要,所以在歐美市場(chǎng)上很少其他廠商使用。還有一種假內(nèi)置天線,其實(shí)就是外置天線的內(nèi)置,性能相對(duì)比較差,一般不推薦使用。

  內(nèi)置天線而言,主要是PIFA與MONOPOLE天線。

  PIFA的結(jié)構(gòu)有slot antennna,G antennna等,一般常用G天線。

  monopole 天線的效率極高,三星手機(jī)常用此種設(shè)計(jì),但SAR值比較成問(wèn)題。但三星折疊機(jī)比較多,天線可以遠(yuǎn)離人腦,SAR相對(duì)人腦影響較小。 天線設(shè)計(jì)是個(gè)相對(duì)比較狹窄的領(lǐng)域,一般的RF工程師都可以進(jìn)行設(shè)計(jì),但要把天線作好是非常不容易的,需要長(zhǎng)時(shí)間的積累。所以即便NOKIA,也把天線外包給飛創(chuàng)等天線設(shè)計(jì)公司。

  slot antennna 中高低頻一般是由parastic產(chǎn)生的,由于天線其實(shí)要求的是1/4波長(zhǎng),在這種結(jié)構(gòu)中,發(fā)射片之間的槽長(zhǎng)便近似于1/4波長(zhǎng),因而產(chǎn)生諧振點(diǎn),G天線則是一般分成兩塊,基本相獨(dú)立,一邊產(chǎn)生低頻,另一邊是高頻。通過(guò)控制發(fā)射片的長(zhǎng)度可以改變頻率.有時(shí)懷疑在兩種結(jié)構(gòu)中可能兩種產(chǎn)生方式都存在,因?yàn)槊總€(gè)天線上都會(huì)有敏感的區(qū)域,可能只是哪一種表現(xiàn)出的更強(qiáng)一點(diǎn)而已.monopole antenna 的SAR值,如果直板機(jī)的話,一般在2.0以上,大大超過(guò)歐標(biāo)與美標(biāo),一般國(guó)產(chǎn)手機(jī)不會(huì)考慮SAR值的,只要效率好就ok,所以如果你所使用的是這種爛機(jī)的話,基本可以扔掉了.

  內(nèi)置天線技術(shù)要求:

  內(nèi)置天線材料為鈹銅、不銹鋼等其他材料,具體支撐視結(jié)構(gòu)而定。鈹銅(外面鍍金)天線的RF 性能比較好,但是價(jià)格稍高于不銹鋼材料。

  內(nèi)置天線性能的保證對(duì)結(jié)構(gòu)要求較嚴(yán),基本的要求如下,否則天線性能將受到較大影響,具體影響程度視天線的類型而定。

  一般認(rèn)為,PIFA 天線體積大、性能好;滑蓋機(jī)必須使用此種天線進(jìn)行設(shè)計(jì)。具體要求如下:

  1. PIFA 的高度應(yīng)該不小于6.5mm;

  2. LCM 的connector 應(yīng)該布局在主板的鍵盤面;

  3. 天線的寬度應(yīng)該不小于20mm;

  4. 從射頻測(cè)試口到天線饋點(diǎn)的引線的阻抗保持在50 歐姆;

  5. PIFA 天線的附近的器件應(yīng)該盡量做好屏蔽;

  6. 饋點(diǎn)的焊盤應(yīng)該不小于2mm*3mm;

  7. 饋點(diǎn)焊盤(pad)應(yīng)該居頂靠邊;

  8. 如果測(cè)試座布局有困難,也可以放在天線區(qū)域;

  9. 天線區(qū)域可適當(dāng)開(kāi)些定位孔。

  10. 內(nèi)置天線周圍七毫米內(nèi)不能有馬達(dá),SPEAKER,RECEIVER 等較大金屬物體

  MONOPOLAR 天線體積稍小、性能較差,一般不建議采用。具體要求如下:

  1. 內(nèi)置天線周圍七毫米內(nèi)不能有馬達(dá),SPEAKER,RECEIVER 等較大金屬物體。

  2. 天線的寬度應(yīng)該不小于15m;

  3. 內(nèi)置天線附近的結(jié)構(gòu)件(面)不要噴涂導(dǎo)電漆等導(dǎo)電物質(zhì)。

  4. 手機(jī)天線區(qū)域附近不要做電鍍工藝以及避免設(shè)計(jì)金屬裝飾件等。

  5. 內(nèi)置天線正上、下方不能有與FPC 重合部分,且相互邊緣距離七毫米以上。

  6. 內(nèi)置天線與手機(jī)電池的間距應(yīng)在5mm 以上。

  其實(shí)對(duì)于MONOPOLE天線來(lái)說(shuō),只要空間夠的話其性能還是可以做的比較好的,我做的一款,其效率可以到70%多了。關(guān)鍵問(wèn)題是天線下面不能有地,有地時(shí)其性能則大打折扣了目前的PIFA,MONO天線有些手機(jī)廠家不想增加匹配電路,他們不想修改他們的BOM單,所以這也是對(duì)手機(jī)設(shè)計(jì)者提出的挑戰(zhàn)。特別對(duì)于DUAL-BAND,TRI-BAN則是相當(dāng)難的。在PIFA的設(shè)計(jì)中,speaker和振蕩器的位置完全可以擺放在天線正下方,對(duì)speaker來(lái)說(shuō),高度越矮越好,尺寸直徑越小越好,彈片式接觸是好于線式接觸的,另外在設(shè)計(jì)天線形狀的時(shí)候,也可以盡量減少天線和speaker的偶合,對(duì)天線性能的影響是基本能作到不受太大的影響的.

  就目前而言,做3頻段天線的產(chǎn)品是比較多的,PIFA也好,F(xiàn)MA也好,應(yīng)該還是主要決定于手機(jī)本身的設(shè)計(jì)和天線尺寸的大小,以及天線的設(shè)計(jì)了,在常歸尺寸下,很難一下子就判斷這個(gè)項(xiàng)目就一定能做3頻或一定不能做,做3頻天線的尺寸要求一般而言還是要求盡量大些的,以前好些例子,都是可以做到3頻段的,但也有些是客戶要求做3頻段甚至4頻段,但只能做好雙頻或3頻的,感覺(jué)上和手機(jī)的關(guān)系也很大這個(gè)技術(shù)要求里的東西應(yīng)該是理想狀態(tài)下的要求,一般而言很難真正有手機(jī)廠家會(huì)照著這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)做的,不然天線廠家就相對(duì)好做多啦,就成功的手機(jī)天線項(xiàng)目來(lái)說(shuō):

  1.天線高度在4-6mm的效率大概能有20%以上,對(duì)于有些特殊項(xiàng)目也可以用了

 ?。?天線寬度可以在10mm左右,PIFA和FMA都可以做到

 ?。?饋點(diǎn)焊盤在PCB中間,和地饋點(diǎn)間的距離有近也有遠(yuǎn)的,近的1mm,遠(yuǎn)的6,7個(gè)mm

 ?。?內(nèi)置天線下方有干擾的東西也是不少的,這也就提高了天線設(shè)計(jì)的難度

  另外,對(duì)于不推薦使用單饋點(diǎn)方式的天線,目前市場(chǎng)上使用這種形式的手機(jī)很多,天線使用面積小,高度要求低,性能應(yīng)該是普遍稍微好于PIFA 的吧,擔(dān)心的SAR問(wèn)題應(yīng)該也能達(dá)標(biāo)的,應(yīng)該是可以推薦使用的吧,有些不足的地方可能是天線下方不能有參考地,就就使手機(jī)PCB版的利用面積少了很多。



  
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