英腾公司天线教程

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1、 （1）内置天线放置方式和要求 总结：以下是对天线设计的一些大概的要求，各个厂家不一样要求可能也会不一样内置天线材料为铍铜、不锈钢等其他材料，具体支撑视结构而定。铍铜（外面镀金）天线的RF 性能比较好，但是价格稍高于不锈钢材料。内置天线性能的保证对结构要求较严，基本的要求如下，否则天线性能将受到较大影响，具体影响程度视天线的类型而定。一般认为，PIFA 天线体积大、性能好；滑盖机必须使用此种天线进行设计。具体要求如下：1. PIFA 的高度应该不小于6.5mm；2. 天线的宽度应该不小于20mm；3. 从射频测试口到天线馈点的引线的阻抗保持在50 欧姆；4. PIFA 天线的附近的器件应该尽量

2、做好屏蔽；5. 馈点的焊盘应该不小于2mm*3mm;6. 馈点焊盘（pad）应该居顶*边；7. 如果测试座布局有困难，也可以放在天线区域；8. 天线区域可适当开些定位孔。10. 内置天线周围七毫米内不能有马达，SPEAKER，RECEIVER 等较大金属物体MONOPOLAR (单极子天线)天线体积稍小，但性能较差一点，一般不建议采用。具体要求如下：1. 内置天线周围3毫米内不能有马达，SPEAKER，RECEIVER 等较大金属物体。2. 天线的宽度应该不小于15m；3. 内置天线附近的结构件（面）不要喷涂导电漆等导电物质。4. 手机天线区域附近不要做电镀工艺以及避免设计金属装饰件等。5.

3、内置天线正上、下方不能有与FPC 重合部分，且相互边缘距离3 毫米以上。6. 内置天线与手机电池的间距应在5mm 以上。（2）所有的用户都希望手机使用的是内置天线。但是，这并不像想象的那么简单。对于每一位手机用户而言，在通话的时候，突然中断总是令人生气，而且，如果接收效果不好，用户会感到不快。对于手机的射频性能来讲，天线的性能极为重要。网络运营商经常测量手机的发射和接收性能。如果性能达不到标准，这样的手机根本就卖不出去，性能差的天线还会影响功耗，缩短电池的使用寿命。效率较低的天线在基站上所产生的功率较低，闭环功率控制系统需要对它进行补偿。基站就会要求手机发射更大的功率。这就是说，在通话时，天线

4、会影响手机的功耗。手机的款式，用起来是否舒适和安全，也是很重要的。如果有得选择的话，用户会选择集成了内置天线的手机，因为，把这样的手机放在口袋里，会比使用外置天线的手机更舒适，而且，机壳的款式也可以设计得更吸引人。从机械方面讲，内置天线更结实、更可靠。然而，手机的一些新功能，比如，照相功能，会使手机在电气方面变得更加复杂，而且，在加入新功能之后，留给天线的空间就更少。所有手机设计师将要面对的难题是：如何迎合消费者的需要，把内置天线纳入时尚的手机中。特别需要指出的是，一定要给天线腾出合理的空间，手机设计工程师一定要与天线工程师合作，解决所有可能出现的问题。由于天线是在手机的里面，往往就会出现天线

5、与其它器件之间相互干扰和交叉耦合的问题。在手机中使用内置天线所遇到的困难比使用外置天线要多得多。但是，如果方法正确，那么，在手机中使用内置天线，做起来既快效率又高。对手机设计工程师而言，把内置天线用到手机上，需要解决三个主要的问题：第一、天线所要放置的位置；第二、天线可以使用的空间；第三、如何安排在手机内的其它元器件，避免带来问题。如果了解提高产品的集成度的难点所在，可能对设计会有所帮助。一般言之，有两种天线可供选择：平衡天线和不平衡天线。平衡天线是独立工作的，与周围的环境无关。而不平衡天线必须接地。不平衡天线产生电流流到地，而且，在总的辐射功率中，包括这些电流所产生的功率。天线的性能也与它的

6、尺寸大小有关。天线的尺寸是用波长来表示的。不平衡天线的地是有效尺寸的一部分，因此，实际的天线尺寸可以做得更小些。手机的天线是不平衡天线的一个实例。它们的地是在手机里的金属结构，一般就是主板和它四周表面镀有金属材料的部件，这就是我们常说的印刷电路板总成。在手机里往往使用不平衡天线，这是因为它的尺寸比较小。对于低频带手机而言，例如GSM900手机和CDMA800手机，在用波长表示时，手机里能留给天线的空间狭小。所以一定要用不平衡天线。 对于频率较高的手机来说，位置对天线的限制就少得多了。例如，GSM1800的波长是GSM900的一半。天线的种类在手机中使用过许多种天线。大致上可以把它们分为两类。第

7、一类天线，和单极天线非常相似，（外置天线）。第二类天线，倒置F型平面天线（PIFA），它装在地线上面。由于这种天线使用印刷电路板上面的空间，因而，这类天线用得最普遍。天线的位置，电讯产业多年来在长条型手机上的经验告诉我们：最好还是把天线安装在手机的顶部。这么做的原因是：如果你的手把天线挡住时，你发会现手机的性能会迅速下降，而如果天线装在手机的顶部，那它几乎就不会被挡住了。如今，情况已经发生了变化，我们需要用新的思路去设计新手机的外型。通常情况下：现在只有两种类型的手机长条型手机和翻盖型手机，或者折叠型手机。最近，又出现了新型的手机，比如，滑盖型手机和旋转型手机。旋转型手机的两个部分可以围绕着一

8、个轴转动。所有这种由两个部分组成的手机使问题变得更复杂了：他们都必须在打开和合上两种状态下工作，而这种问题不会出现在长条型手机上。从电气的角度讲，这两种状态是不一样的，这就是说，在这两种状态下，手机的性能都必须符合要求。天线设计工程师一直非常关注天线周围的元器件。现在的手机都做很紧凑，因此，像电池和照相机部分常常紧挨着天线。相邻的元器件一般在很大程度上是决定产品性能的关键。对于不同的手机，它们的影响是不一样的，但是，都会严重地降低天线的性能。结果是，在开发过程的后期，设计师不得不对部分手机的零部件重新进行设计。天线会在任何紧挨着天线的导体里感应电流。手机里的导体分为两种。第一种是印刷电路板总成

9、，它包括了印刷电路板和它的屏蔽。这些互相连接的导体形成一个大导体，构成一个能改善天线性能的地。第二种导体由更小的分立元件组成，他们通过像导线和柔性印刷电路板（FPCB）这些连接件连接到印刷电路板上。应当避免在这些元件上产生激励电流，因为元件或者关联电路会有能量损失。由于在设计时，往往没有把这些元件或电路考虑进去，因此，能量损失通常都比较大。连接方法遵循设计指南，可以避免这些元件可能带来的问题。需要用许多导线的内部连接通常用FPCB来完成的。例如，FPCB往往用来连接照相机。当把FPCB放到天线附近时，我们就要特别小心，因为FPCB和天线二者之间的耦合，可能会影响天线的性能。但是，只要对FPCB

10、或是对天线做一个很小的改动，就能够解决这个问题。只要FPCB的位置固定好，问题也许不大。但是，如果FPCB没有固定好的话，那么，问题就会很严重。举一个例子，和一个可以自由旋转的照相机的连接时，如果其中的FPCB可以弯成许多不同的形状，那么，评定其效果的任何实验都是不能重复的。在这种情况下，要在FPCB上面做点什么就非常困难。只需要几根导线进行的连接，就像连接到扬声器那样，往往用很简单的方法进行连接，例如，在每个端点焊上弹性触点或金属线。通常情况下，我们更喜欢使用弹性触点。如果一个零件是用弹性触点来连接天线的话，那么，在每个手机里，它形成的电路长度是一样的。如果使用金属线来连接天线的话，那么，在

11、各个手机里，它形成的电路长度可能就会有些不同。手机的电池会对天线的性能产生巨大的影响。电池会降低天线的谐振频率，同时还会降低它的效率。因此，最好的方法是： 电池应尽可能放在远离天线的位置（建议最小距离为5mm）。 使用15pF至33pF的并联电容器，让电池和控制电路在射频时接地。 由于金属弹簧夹是造成天线损失的一个因素，因此要使用塑料电池夹。在大部分的手机中，扬声器是安放在印刷电路板上，与天线相对的另一边，这不会带来任何实际的问题。然而，在许多新的超薄型手机中，为了节省原本由扬声器所占用的印刷电路板的空间，把扬声器移到了天线那里。如果耦合到扬声器上，天线的效率就会

12、明显下降。在这种情况下，最好是用一个非常短的弹簧片来连接扬声器，避免使用活动的导线。由于扬声器紧挨着天线，在设计的早期，天线设计师就应该拿到扬声器的样品，这点非常重要。如果无法避免使用活动的导线，那么，就应该在扬声器的两条连接导线中串联电感器作为保护。表面安装电感器一般会防止出现射频信号耦合。要给串联电感器留下焊盘，如果不需要的话，在最后设计印刷电路板时把它去掉。 射频屏蔽盒或者电磁干扰（EMI）涂层一般能够将手机的射频电路屏蔽起来。如果使用电磁干扰涂层，就要确保它涂层在印刷电路板上形成一个封闭的空间。如果电磁干扰屏蔽盒有一边是开放的，他们会产生空腔，而且，天线有可能会耦合进去。最后，在设计原

13、型机的过程中，电磁干扰屏蔽涂层通常是用手工涂上的。由于经手工涂上电磁干扰涂层的电话不是完全一样的，因此，不能用来对天线进行比较。 天线所占用的空间手机天线所占用的空间大小是一个非常重要的参数。大家知道，天线的性能和它的体积大小有关。然而，天线周围的环境必须与之协调。若非如此，天线的空间大小也就无关紧要了，而天线的性能便取决于它周围引起损耗的机制。关于天线需要占用的空间大小，很难给一个准确的意见。现在，还没有任何计算公式能够计算出这个空间的大小。大多数天线设计师依靠的是他们的经验。要做出一个正确的估计，需要了解以下几项： 天线必须覆盖的频段； 每个频段要求达到的性能；

14、0;手机的外形尺寸； 在安装天线的空间还有什么其它零部件； 印刷电路板总成的长度和宽度。在缺少所有这些信息的情况下，我们可以做一个粗略的计算，虽然，这些数据通常并没有什么用处，但用户往往要求提供这些估算的数据。一个简便的办法是：如果天线要覆盖更多的频段，那么它就需要体积更大的空间。如果天线需要同时覆盖两个低频段，它的尺寸显然会比只覆盖一个频段的天线大得多。这是由于在低频时，用波长表示的体积，相对较小，而且，在这些频率下，存在的困难也更多。所以四频带天线实现起来会遇到更多的难题。虽然我们可以做出任何尺寸的天线，但是，天线的性能和效率会随着体积的减小而明显降低。地线的尺寸大小会

15、影响天线的性能。对于同样的天线，印刷电路板总成的尺寸会把它的频带宽度改变一倍。我们必须知道地线的尺寸大小，由此，来估算天线的尺寸。一般来说， 对天线而言，是为了在低频带时得到优良的性能，最适宜的长度是100mm左右，而最适宜的宽度是40mm左右。就PIFA和混合绝缘体天线的外形尺寸而言，最重要的是它的厚度，而它的长和宽就比较不重要。大部分的手机使用的是PIFA，但是，还有一小部分手机使用了倒置F型平面天线，在他们的下面没有地线。正因为他们更像是单极天线，所以无需遵守这个规则，但是其他的外形尺寸同样也是很重要的。总结：九大规则 1在设计任何种类的移动电话天线时，为了得到尽可能最好的性能，和天线制

16、造商在最初阶段一起开始设计天线是很重要的，这对于内置天线来说尤为重要。） 2使用尽可能多的空间： 对于天线的性能来讲， 尺寸越大越好。） 3请密切注意天线的高度（发射片和接地片的距离） <=> 带宽） 4手机的长度对于天线的性能有着显著的影响 5所有的金属应尽可能的远离天线，至少象接地片一样远。） 6把馈点和短接电路点接近于接地片的边缘（手机的PCB板），对于弹簧片接触来说，弯折点和PCB焊点的距离应为45毫米） 7不要屏蔽焊点或是试图减少遮护板） 8手机的所有金属必须正确的接地，避免能量损失，和附加的不辐射的谐振。 9使发射片和接地片之间的空间尽可能多地被空气填充，即使用尽可能少的支撑物。