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手机天线的辐射性能如何改善

发布时间:2020-06-30 19:19:53 阅读: 来源:食品粉碎机厂家

在中国,手机产业从无到有,手机设计从发买购成熟方案到自主设计方案,在短短的3-4年的时间,中国手机行业已经发展到鼎前的兴盛,伴随着众多手机 生产制造商的兴起,手机产业相关配套厂家在手机制造在产业集中地区聚集,近年发展比较快的手机天线供应厂家以蜂窝式的发展扩沿,一方面极大的缩短了手机天 线的设计生产周期,方便快速的为各手机设计生产企业快速的实行试做与量产,另一方面加速了手机天线行业的不良竞争,淡化了手机天线的设计技术含量,大大降 低了产品的品质与天线的未来发展。

本文引用地址:在移动手机里,天线直接影响了手机的可通讯能力,直接决定了手机的射接收性能,甚至天线设计的好坏决定了该手机在市场的生存空间。在国外,品牌手机 设计生产厂家普遍比较重视天线的前期研发与设计,他们多与参股与控股的形式培养一天线设计与生产研究所或专业电小天线设计公司,NOKIA在国内控制了飞 创,MOTOROLA 在国内参股了加利,在这种环境下,专业的天线设计公司为大品牌的手机提供了足够的天线设计保障。所以象NOKIA、MOTOROLA、SUNSUNG等知 名品牌总能在特定的环境下设计出性能优良的天线,把手机ID与一流功能完整的结合。在国产手机中,目前只有为数不多的大公司比较重视天线的设计与制造,多 数中小企业只是把天线视为普通的硬件,在空间上压缩再压缩,在性能上低劣又低劣,最终的结果是手机的客户或终端消费者无法接受手机的“可通话”性能,导致 项目的流产或重新设计,造成资源及人力的浪费及商机的流失,大大的降低了企业的综合竞争力。

专业的分析,天线性能的好坏大致由以下几个因素来影响:

空间

行业内有一絮语“多大的空间决定多少的性能”,足够的可实行空间对天线来说是必须的。关于天线的可设计空间,建议客户在方案设计前期多与天线设计工 程师做深入的沟通,了解天线的布置与潜在的问题点,以期位置的预留。天线工程师在设计过程中已经有相当的设计经验,哪些布局对天线的设计是有利,哪些空间 的对天线的性能有更大的提高,对新的方案定义是必须的。同时多参考几家天线设计公司的建议,更有利于天线空间的合理性分配,来更完整的分配天线的空间。

关于天线的可利用空间,经常会遇到天线设计公司与手机整机商为了提高天线的性能争取天线的空间布局,只有绝少部分的设计公司会满足天线空间的基本要 求,而绝大部分的设计公司会以手机完全、功能的名义尽可能的压缩天线的空间,后果是单款案件会频繁的更换天线设计公司,结果还是天线的性能达不到一定的要 求、案目流产,怪恨天线设计公司的能力太差,等等。我们都知道现在的手机天线都是偶极子天线发展演变而来的,天线不可能在无穷小的空间实现功能,天线一定 需要一个相对开放宽阔的空间,可以这么的说,还没有一个人可以完成“手机天线零空间”这个课题。

EMI

EMI(Electro Magnetic Interference) 在电子行业是一个普遍的问题,很多的问题点都是因为相关的处理没有很好的执行,或者深入的考虑。在手机天线由外置天线过度到内置天线的初期,很多的手机设 计公司普遍遇到了手机的动态接收灵敏度的问题,可能设计的原理图与以前外置天线之PCB的原理图是一致的,但是内置天线遇到了与灵敏度的问题,因为什么? 当时一般的公司都认为是天线的问题,很少有人怀疑是自己设计的方案的问题。问题点是电路或其它的元器件对天线辐射的相互干扰,该干扰在手机动态接收过程中 会影响手机的接受质量。在误码率的参考下,导致动态灵敏度偏低。EMI的问题一般不会影响天线的辐射功率,同理不会影响天线的辐射效率,但是对天线的接收 性能存在很大的隐患,因此做好电路的EMI处理对天线的综合性能是必须的。可以通过合理的接地处理以及电路兼容处理等等。

至于近期将广泛推出的3G手机则需要较佳的天线,规格也讲究,效率要求也高,尤其要求对人体影响必须减少。过去GSM手机采TDMA技术,随时间调 变,只有8分之1有讯号;然而进入3G时代采CDMA技术,为连续调变,对人体的影响就比较大;因此手机天线就有较严格的要求。规格较高,抗干扰能力很重 要,杂讯抑制能力够不够都是关键,若是杂讯过滤不掉,抗干扰耐受性是否足够就是重点。手机厂商的经验很重要,若是经验不足,零件摆放位置设计不够理想,就 会产生很多问题,例如受话器与天线之间的干扰问题,就与Layout如何设计关系很大。天线与有线圈的元件都容易产生干扰,除了受话器以外,震动功能所用 到元件上面的小马达,也有线圈,也要避免干扰问题。

时间

时间对天线的设计是必须的,就算是前期有过详细的评估,在得到实物后一定是需要一定的时间来调试与测量天线的辐射接收性能。

天线的调试大致分以下几个环节:

1、天线设计方案的定夺:任何机型,在设计初期一定会有一个在该特种结构下的最优方案,把最合理的设计方案做为第一设计思考,往往会起到意想不到的 效果。因为天线设计工程师可以充分利用他的成功设计过的经验来设计新的案件,往往该方案会形成一种实用的设计习惯。当然我们在设计的初期,会提供多套方案 工设计调试。

2、天线之无源性能之调试:无源性能定义为基本的天线结构及馈电的考量,基本的参数指标有天线的固有阻抗,返回损失,发射系数,电压驻波比,天线的 增益与方向性系数等等,调试周期约需要2-3个工作日。该环节主要是针对特定的空间环境下,通过不同的天线的设计构造,来使天线的综合辐射性能达到最优。 其中主要考量的是天线的方向性系数与平均增益(因为手机天线是负责射频终端的信号发射与接收,手机天线不能有太高的方向性,负责不利于手机在多路径效应下 的信号保真度)。同时通过一定的实验做好多种设计方案下的调节趋势,以便后期的动态有源性能的优化,以便缩短天线的研发周期。

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