手机天线实用教案

1、基带部分(b fen)（数字电路）数字(shz)-模拟模拟(mn)-数字混频器本振信号功放低噪放滤波器天线模拟电路无线通信原理框图开关第1页/共16页第一页，共16页。天线(tinxin)简介天线是高频电路和自由空间之间的 能量转换器，用来接收(jishu)和发射电磁波。天线是无线通信必不可少的部分(b fen)，哪里有无线，哪里就有天线。天线分类按用途分类，可分为通信天线、电视天线、雷达天线等；按工作频段分类，可分为短波天线、超短波天线、微波天线等；按方向性分类，可分为全向天线、定向天线等；按外形分类，可分为线状天线、面状天线等。第2页/共16页第二页，共16页。第3页/共16页第三页，共1

2、6页。天线(tinxin)参数天线(tinxin)的阻抗匹配天线输入(shr)端信号电压与信号电流之比，称为天线的输入(shr)阻抗。 输入(shr)阻抗具有电阻分量 Rin 和电抗分量 Xin ，即 Zin = Rin + j Xin 。电抗分量的存在会减少天线从馈线对信号功率的提取，因此，必须使电抗分量尽可能为零，也就是应尽可能使天线的输入(shr)阻抗为纯电阻。对于任一天线，总可通过天线阻抗调试，在要求的工作频率范围内，使输入阻抗的虚部很小且实部相当接近 50 欧，从而使得天线的输入阻抗为Zin = Rin = 50 欧-这是天线能与馈线处于良好的阻抗匹配所必须的。 对天线来说，调好匹配

3、是最基本的，但是匹配状况良好，并不代表天线性能好，特别是在添加匹配电路的情况下。匹配状况良好，只能说明天线反射损耗小，匹配带宽良好，但是天线的辐射性能不一定好。第4页/共16页第四页，共16页。天线(tinxin)的工作频率和带宽GSM: 880MHz-960MHz; DCS: 1710MHz-1880MHz; PCS: 1850MHz-1990MHz; 蓝 牙：2410MHz-2490MHz；GPS: 1575MHz。天线(tinxin)的驻波比(回波损耗)第5页/共16页第五页，共16页。单极子天线(tinxin)的方向图天线(tinxin)的增益在输入功率(gngl)相等的条件下，实际天

4、线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率(gngl)之比。 天线的效率inrPPrP:辐射功率inP:输入功率第6页/共16页第六页，共16页。手机(shu j)天线分类按天线的安装(nzhung)位置可分为内置天线和外置天线按天线的特性(txng)可分为PIFA 天线和单极子天线外置天线内置天线PIFA天线下面必须有金属地,单极子天线下面不能有金属地。按天线的材料可分为金属天线和陶瓷天线天线一般包括塑料支架和金属片；陶瓷天线一般作为标准器件裱贴在电路板上。第7页/共16页第七页，共16页。影响(yngxing)天线性能的主要因素天线的尺寸(ch cun)，主要取决于支架的可用尺寸(

5、ch cun)。一般要求尺寸(ch cun)为：L35mmW10mmH5mm。天线周围(zhuwi)的环境。体现在手机天线的设计上能利用的空间越来越小。周围环境越来越复杂。喇叭越来越多，最多有四个；摄像头经常有两个；导电装饰材料越来越多；FPC越来越多。手机天线设计第8页/共16页第八页，共16页。手机(shu j)天线的指标在要求(yoqi)的工作频率内,驻波比小于3。天线的效率应该(ynggi)在40%左右。有源测试发射功率GSM: 332(dBm), DCS: 302(dBm)。有源测试接收灵敏度(误码率BER2.4%条件下)GSM: -102(dBm), DCS: -100(dBm)。

6、第9页/共16页第九页，共16页。手机(shu j)天线设计流程天线(tinxin)评估客户提供手机3D图,包括附近的器件,如摄像头,麦克风,扬声器，PCB板图,支架的高度以及天线周边的导电装饰件等,根据这些参数对天线的最终(zu zhn)性能进行评估,如有必要会提出电路板和结构修改意见。天线的设计客户提供手机,一般需要一个完整的可以工作的手机,另外还要一块单独的电路板,单独的电路板用于调试天线的匹配，尽量保证有3个左右的支架;设计之前需要和客户确认天线支架，电池，外壳，扬声器等器件是否为最终量产用件，这些器件的改变都会对天线性能造成很大影响。天线的测试设计完天线的匹配后,需要测试天线的方向图

7、,增益和效率等,判断天线的辐射特性是否达到要求;在辐射特性达到要求后,再进行天线有源的测试,有源测试包括天线的发射功率、接收电平和接收灵敏度等,给出测试报告;天线的设计和测试是一个反复循环的过程,最终的目标就是使天线达到所有的有源和无源指标。第10页/共16页第十页，共16页。天线测试(csh)设备一. StarLab (Satimo) 天线测试(csh)系统无源测试(csh)天线三维方向图、效率等；有源测试天线发射功率和灵敏度。水平面采用机械转台，垂直面采用电扫描(若干个探针)，测试速度快；功能：主要部件：测试转台，圆柱形静区，标准喇叭天线，转台控制软件和近场-远场转换软件等 。 第11页/

8、共16页第十一页，共16页。二. 矢量(shling)网络分析仪R&SZVB8功能(gngnng)：测试微波电路包括天线(tinxin)的散射参数。三. 综测仪R&SCMU200功能：手机有源测试, 主要测试手机的发射功率，接收电平和接收灵敏度,可以选择不同的选件测试不同制式的手机,如GSM900,GSM1800/1900, CDMA等。第12页/共16页第十二页，共16页。屏蔽外来的信号,减小内部(nib)反射， 主要部件包括金属屏蔽室和内部(nib)的吸波材料。功能(gngnng)：四. 天线(tinxin)暗室第13页/共16页第十三页，共16页。容易出现(chxin)的问题对天线有影响的关键(gunjin)器件不停的改动，特别是支架和外壳。和客户做好沟通，如有改动，及时通知。手机不能开机。取样机时首先(shuxin)要注意的。支架高度不足，支架上可用面积不足等。天线方向性差。手机结构本身在很大程度上决定了天线方向性。难以处理的问题天线接收灵敏