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文档简介

天线分为内置与外置,外置主要使用螺旋或者PCB,螺旋天线一般带宽比较好也比较常用,PCB天线比较轻易调频率易于设计,但爱立信有两项重要专利,所以在欧美市场上很少其他厂商使用。还有一种假内置天线,其实就是外置天线的内置,性能相对比较差,一般不推荐使用。内置天线而言,主要是PIFA与MONOPOLE天线。PIFA的结构有slotantennnaGantennna等,一般常用G天线。monopole天线的效率极高,三星手机常用此种设计,但SAR值比较成问题。但三星折叠机比较多,天线可以远离人脑,SAR相对人脑影响较小。天线设计是个相对比较狭窄的领域,一般的RF工程师都可以进行设计,但要把天线作好是非常不轻易的,需要长时间的积累。所以即便NOKIA,也把天线外包给飞创等闻名天线设计公司。slotantennna中高低频一般是由parastic产生的由于天线其实要求的是1/4波长在这种结构中发射片之间的槽长便近似于1/4波长因而产生谐振点G天线则是一般分成两块基本相独立一边产生低频另一边是高频。通过控制发射片的长度可以改变频率.有时怀疑在两种结构中可能两种产生方式都存在因为每个天线上都会有最敏感的区域可能只是哪一种表现出的更强一点而已.monopoleantenna的SAR值假如直板机的话一般在2.0以上大大超过欧标与美标一般国产手机不会考虑SAR值的只要效率好就ok所以假如你所使用的是这种烂机的话基本可以扔掉了.内置天线技术要求:内置天线材料为铍铜、不锈钢等其他材料,详细支撑视结构而定。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,详细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。详细要求如下:PIFA的高度应该不小于6.5mm;LCM的connector应该布局在主板的键盘面;天线的宽度应该不小于20mm;从射频测试口到天线馈点的引线的阻抗保持在50欧姆;PIFA天线的四周的器件应该尽量做好屏蔽;馈点的焊盘应该不小于2mm*3mm;馈点焊盘(pad)应该居顶靠边;假如测试座布局有困难,也可以放在天线区域;天线区域可适当开些定位孔。内置天线四周七毫米内不能有马达,SPEAKER,RECEIVER等较大金属物体MONOPOLAR天线体积稍小、性能较差,一般不建议采用。详细要求如下:内置天线四周七毫米内不能有马达,SPEAKER,RECEIVER等较大金属物体。天线的宽度应该不小于15m;内置天线四周的结构件(面)不要喷涂导电漆等导电物质。手机天线区域四周不要做电镀工艺以及避免设计金属装饰件等。内置天线正上、下方不能有与FPC重合部分,且相互边缘距离七毫米以上。内置天线与手机电池的间距应在5mm以上。其实对于MONOPOLE天线来说,只要空间够的话其性能还是可以做的比较好的,我做的一款,其效率最高可以到70%多了。要害问题是天线下面不能有地,有地时其性能则大打折扣了目前的PIFA,MONO天线有些手机厂家不想增加匹配电路,他们不想修改他们的BOM单,所以这也是对手机设计者提出的挑战。特别对于DUAL-BAND,TRI-BAN则是相称难的。在PIFA的设计中,speaker和振荡器的位置完全可以摆放在天线正下方,对speaker来说,高度越矮越好,尺寸直径越小越好,弹片式接触是好于线式接触的,另外在设计天线外形的时候,也可以尽量减少天线和speaker的偶合,对天线性能的影响是基本能作到不受太大的影响的.阻抗匹配要求天线的输入阻抗和下级电路共轭匹配,这样能达到最大的功率传输效率,即无反射传输,电磁波呈行波状态.一般来讲都定义五十欧,所以天线的输入阻抗为五十欧能达到最高效率的传输,有的主板馈电点的阻抗不是标准的,这时天线的阻抗应相应的变化(天线的阻抗包括损耗阻抗和辐射阻抗,损耗阻抗是天线本身的损耗,通过改变材质和体积能改变,辐射阻抗反应天线的辐射能力,这是我们需要的,一般天线设计要求辐射阻抗越大越好,天线的效率就是辐射阻抗除以损耗阻抗和辐射阻抗的和)-----极化匹配即场的指向与通信天线场的指向一致即通达到最佳的传输.方向性和增益手机天线一般对定向的方向性要求较小,天线是无源器件,它的辐射功率等于输入功率减去损耗功率,为什么存在增益不相同呢,主要也是方向性的原因,它是牺牲某些方向的辐射从而达到某些方向辐射增强的目的.增益一般是相同输入功率同一点和元天线辐射功率的比较DBI,理想元天线是无向性的,辐射是一个等圆面,我们一般测试比较用的一般是标准偶极天线DBD,其与DBI有一定转换关系.其为无源器件,怎么样提高增益呢,一般要求天线的方向图最好程一个扁的苹果状态,即水平面辐射较强,上下辐射稍弱.手机天线方向最好是能指向偏离打电话时头部的方向,PIFA下边是地,能起到屏蔽作用,有这个效果.在设计手机天线对方向性的要求一般就这点吧,同时也能适应SAR的测试天线是PIFA,也没有问题,带宽够宽,VSWR也比较好,接收灵敏度也良好.说明天线也没有什么问题.天线周围无金属,,后来怀疑电池影响,与电池厂家沟通后,他们说经常有这种电池影响TRP的情况,一般改改电池保护板电路,走线,加去耦隔离器件,就会提高TRP,其中的原理我还不明白.大家讨论下啊天线离手几的高度,已经手机放置的位置,温度等都会对电线的发射功率产生影响.VSWR虽然比较好,看下是否偏接收.影响对讲机通话距离和效果的因素有以下几个方面:1、系统参数发射机输出功率越强,发射信号的覆盖范围越大,通信距离也越远。但发射功率也不能过大,发射功率过大,不仅耗电,影响功放元件寿命,而且干扰性强,影响他人的通话效果,还会产生辐射污染。各国的无线电管理机构对通信设备的发射功率都有明确规定。通信机的接收灵敏度越高,通信距离就越远。天线的增益,在天线与机器匹配时,通常情况,天线高度增加,接收或发射能力增强。手持对讲机所用天线一般为螺旋天线,其带宽和增益比其他种类的天线要小,更容易受人体影响。2、环境因素环境因素主要有路径、树木的密度、环境的电磁干扰、建筑物、天气情况和地形差别等。这些因素和其他一些参数直接影响信号的场强和覆盖范围。3、其它影响因素电池电量不足。当电池电量不足时,通话质量会变差。严重时,会有噪音出现,影响正常通话。天线匹配。天线的频段和机器频段不一致,天线阻抗不匹配,都会严重影响通话距离。对于使用者来说,在换用对讲机天线时要注意将天线拧紧,另外不能随便使用非厂家提供的天线,也不能使用不符合机器频点的天线。4、音质的好坏主要取决于预加重和去加重电路,目前还有较先进的语音处理电路''语音压扩电路和低水平扩张电路的应用”,这对于保真语音有很好的效果。无线信号受哪些因素的影响及如何在现有的环境中改善信号传输质量?无线信号传输主要受以下几个因素影响:1、家庭的空间都比较拥挤,空间不够开阔,其中房间中的墙壁是最主要的障碍物。由于无线局域网采用的是无线微波频段。微波的最大特点就是近乎直线传播,绕射能力非常弱,因此身处在障碍物后面的无线接收设备会接到很微弱的信号,或没有收到信号;2、物理的障碍物,不仅阻挡微波无线信号,它还能把电磁的能量给吸收掉,生成弱电流泄流掉,因此,无无线信号在家庭环境中最大的金属物体的障碍物是内有钢筋网的楼板,这个方向的信号几乎没有穿透的可能。要能穿透,信号也是非常的弱;3、IEEE802.11b/g标准的工作频段为2.4GHz,而工业上许多设备也正好工作在这一频段如:微波炉、蓝牙设备、无绳电话、电冰箱等。如果附近有较强的磁场存在,那么无线网络肯定会受到影响;4、如果在无线环境中存在多台无线设备还有可能存在频道冲突,无线信号串扰的问题;5、距离无线设备及电缆线路100米内的无线电发射塔、电焊机、电车或高压电力变压器等强信号干扰源,也可能会对无线信号或设备产生强干扰;6、信号实在室外传播天气情况对无线信号影响也很大,如果是在雷雨天或天气比较阴沉的时候信号衰减比较厉害,而晴天里信号能传输的距离会更远;如何改善信号传输质量?比如你手上有个JCGJHL-N815R无线路由器,那么你可以通过下面的方法:1、为无线AP选择一个最佳的放置地点。这个放置点的要求如下:a、位置应偏高一些,以便在较高地方向下辐射,减少障碍物的阻拦,尽量减少信号盲区;b、位置点选择应是使信号尽量少地穿越隔墙,最好是房间中的无线客户端能与无线AP之间可视;2、修改频道,减少无线串扰。注意:设置自己无线信号发射频道时也要尽量保证离别人无线信号频道5个以上;3、减少居家电器干扰,保证信号畅通无阻。放置无线AP时尽量远离上述设备;4、无线AP天线是可拆卸的,可以通过更换天线达到增强无线信号的目的。网络设备]无线信号不稳定受哪些因素

影响?无线路由器,无线网络,无线信号很多无线网络使用者经常为无线信号不稳定而苦脑!到底是什么原因影响着无线信号的传输

呢?怎么样才能保证无线信号的传输质量呢?你是否正在想着要怎么样才能提高通讯质量

呢?下面先来看看影响无线信号不稳定的原因:1、IEEE802.11b/g标准的工作频段为2.4GHz,而工业上许多设备也正好工作在这一频段如:微波炉、蓝牙设备、无绳电话、电冰箱等。如果附近有较强的磁场存在,那么无线网络肯定会受到影响;2、如果在无线环境中存在多台无线设备还有可能存在频道冲突,无线信号串扰的问题;3、距离无线设备及电缆线路100米内的无线电发射塔、电焊机、电车或高压电力变压器等强信号干扰源,也可能会对无线信号或设备产生强干扰;4、信号实在室外传播天气情况对无线信号影响也很大,如果是在雷雨天或天气比较阴沉的时候信号衰减比较厉害,而晴天里信号能传输的距离会更远;5、家庭的空间都比较拥挤,空间不够开阔,其中房间中的墙壁是最主要的障碍物。由于无线

局域网采用的是无线微波频段。微波的最大特点就是近乎直线传播,绕射能力非常弱,因此身处在障碍物后面的无线接收设备会接到很微弱的信号,或没有收到信号;6、物理的障碍物,不仅阻挡微波无线信号,它还能把电磁的能量给吸收掉,生成弱电流泄流

掉,因此,无线信号在家庭环境中最大的金属物体的障碍物是内有钢筋网的楼板,这个方向的信号几乎没有穿透的可能。要能穿透,信号也是非常的弱;那么,针对这些原因,是否有什么对策呢?比如你手上有个JCG捷希JHL-N815R无线路由

器,那么你可以通过以下方法提高无线信号传输质量:1、减少居家电器干扰,保证信号畅通无阻。放置无线AP时尽量远离上述设备(比如电磁炉,微波炉,手机等);2、无线路由器天线是可拆卸的,可以通过更换天线达到增强无线信号的目的。(建议购无线路由器时,选择可拆卸天线的无线路由器。)3、为无线路由器选择一个最佳的放置地点。这个放置点的要求如下:a、位置点选择应是使信号尽量少地穿越隔墙;b、位置应偏高一些,以便在较高地方向下辐射,减少障碍物的阻拦,尽量减少信号盲区;4、修改频道,减少无线串扰。注意:设置自己无线信号发射频道时也要尽量保证离别人无线信号频道5个以上;(比如你在JCGJHL-N815R无线路由器的无线信号列表里可以看到,大部人用户都使用频道6,那么笔者建议你选择11频道。)手机天线的一般性介绍2009-1-510:35:00【文章字体:大中小】推荐收藏打印手机天线按位置可分为:内置外置,按朝向可分为:竖插和侧插。天线需要一个空间区域,保证它发射和接收的性能:一般面积最少400平方mm以上,高度4.5mm以上,即实际要求的是净空间体积尽量大,天线性能越好。具体需要根据外观和附近的器件等等评估。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。汽车上经常使用的单极天线就是一个很好的例子,它的车身就是地。天线的性能也与它的尺寸大小有关。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。移动电话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,一般就是印刷电路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。于是,在这么狭小的空间里装一个高效率的平衡天线,是不可能的,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,因此,能给天线留出的空间也就更大些。在频带较宽的手机中可以使用平衡天线。最近,WCDMA手机的内置天线和GPS的外置天线都用了平衡天线。这么做的好处是:天线不会产生大电流在手机上流过。这就是说,采用平衡天线后,天线的设计和手机的设计,关系就不那么大。然而,问题是:大部分手机都必须能够同时用于高频带和低频带。而要满足要求的,只要把高频天线结合到低频天线里,把他们都做成不平衡天线就可以了。对手机天线的设计优先须考虑的是:天线的种类在移动电话中使用过许多种天线。大致上可以把它们分为两类。第一类天线,和单极天线非常相似。第二类天线,例如,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。混合绝缘体天线就是把绝缘体天线和PIFA结合在一起,它和PIFA一样,装在接地面的上方时,能够工作(图1)。天线的位置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。相邻的元器件一般在很大程度上是决定产品性能的关键。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,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。各部件间的连接方法需要用许多导线的内部连接通常用FPCB来完成的。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。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。手机的EMI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。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;•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。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。地线的尺寸大小会影响天线的性能。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。天线设计师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130mm,而最适宜的宽度是40mm左右(图2)。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。利用新型调谐技术提高手机天线性能2010-01-15来源:维库开发网专业微波人才库,邀请您注册简历,让好工作主动找您!如今的移动电话不仅要支持蜂窝频率,还要支持那些用于移动电视、蓝牙、WLAN和定位服务的非蜂窝特性。由于每次手机换代都缩小了天线的可用空间,天线被包在相机和键盘电路周围并重新安排路径,导致天线效率降低。一部分性能损失可以通过天线调谐得到恢复,即使用动态阻抗调谐技术根据工作频率和环境条件优化天线的性能。然而,所面临的挑战是,任何成功的天线调谐方案均须满足损耗低、线性度高、能够处理很高强度的RF信号且耗能少的要求。天线调谐架构当无源天线不再满足带宽要求提高、手机设计更复杂、天线可用空间更小等性能要求时,通常使用开环天线调谐系统。在开环系统中,可调谐元件根据静态信息(如发射/接收频率、调制方案或使用情况)在设定的频段和工作模式下微调天线的性能(见图1)。但由于开环系统不对天线的运行状况进行实时测量,因此无法具体考虑环境条件。在移动设备中,环境条件非常重要,它们在用户行走、开车或移动手指时发生变化。天线设计者可使用自适应闭环天线调谐技术来应对这些条件变化。在闭环调谐方案中,失配传感器跟踪天线的运行状况并提供反映实际情况的反馈信号。失配传感器把VSWR(反射回天线的功率幅度)与发射功率进行比较并调节阻抗调谐电路。调谐算法使可调元件在各种使用情况下持续跟踪环境条件,并把阻抗调到最优值(见图1)。图1:开环(左)和闭环(右)天线调谐方案调谐挑战理论是有用的,但在蜂窝电话中实现自适应天线调谐的最大障碍是缺乏电气参数可调、损耗低且调整比足够宽的高性能无功元件。在“高性能”方面,最具挑战性的元件要求是功率处理能力和线性度。例如,GSM天线通常必须能够处理最高+33dBm的发射功率,但在失配条件下,调谐元件实际上需要处理电压高达30Vpk或功率高达+40dBm的RF信号。为寻找更好的调谐材料,人们在过去几年里进行了大量的研究。例如,为实现可调的天线和滤波器,一些研究者已经使用了微机电系统(MEMS)和铁电材料技术(如钛酸锶钡,BST)。这些技术尽管有发展前景,但目前仍面临着巨大的技术和制造障碍。要充分满足天线调谐的需要,设计人员需要能支持量产的技术,最好是成熟的技术。天线复杂性天线是复杂器件,嵌入在手机中的天线也不例外。由于手机的RF收发器是针对50Q阻抗设计的,因此其天线最好也能在整个频段呈50Q阻抗。但事实上,这很少能做到,因为根据电磁定律,手机天生具有天线带宽窄、匹配不良和辐射效率低等特点。因而,天线在整个波段通常是按非50Q阻抗设计的,对多波段天线,VSWR的典型值为2:1或3:1。天线阻抗也受其它因素的影响,如手机握持方式(即“头手效应”)。使用者的身体也吸收功率,进一步限制了天线的辐射效率。手机天线通常在VSWR优于3:1的状态下工作,但如果使用者把手指放在天线发射器上,VSWR可能提高到9:1。如果在信号链中所有器件都是按照在VSWR为1:1设计的,那么可能会出问题。图2显示了“手效应”的影响,所谓手效应是指当手放在天线发射器附近时天线产生谐振点偏移(detuning)。这个效应改变了天线的谐振频率,导致天线在预定工作频率严重失配。图2:当用户把手放在天线发射器附近时,天线的谐振频率发生改变,导致在预定工作频率失配。当天线端口处在失配状态时,RF性能迅速下降。特别需要指出的是,如果天线处在VSWR=3:1(多波段天线的常用设计指标)的状态,大约1.25dB的功率由于反射而立即损失;如果VSWR达到5:1,失配损耗将提高到2.55dB。这样的失配也将使功率放大器(PA)输出功率下降,进一步减少了辐射功率。如果手机的窄带双工或接收滤波器没有端接到其特征阻抗,在其通带中还会出现纹波,并额外带来高达2dB的损失。在图3中,绿线代表典型的WCDMA双工发射滤波器在阻抗为50Q时的性能。红线是标准指标,蓝线显示当天线在所有相位VSWR均为5:1时的滤波器响应;注意在最坏情况下插入损耗达5dB。图3:当手机的窄带双工或接收滤波器没有端接到其特征阻抗时,在通带中也会出现纹波。本例中,VSWR为5:1的阻抗失配使插入损耗大幅度增加。头和手的影响、天线中的失配损耗、RF滤波器通带中的纹波,以及PA输出功率下降共同对手机天线发射出去的功率量造成严重影响。谐振点偏移的后果是电池寿命缩短、链接范围缩小和呼叫质量降低,并导致掉线数量增多。为解决这个问题,许多服务提供商都已建立7TRP(总辐射功率)和TIS(全向灵敏度)规范。要满足这些规范,在测试手机时须模拟实际使用情况(针对头和手),而不是简单地在50Q环境下完成传导性测量或在自由空间中对电话进行测试。自适应天线调谐有望成为满足这些新型TRP和TIS规范的好方法,天线调谐器可以不受环境的影响而使天线呈50Q特性,并使系统的其它部分在最优条件下工作。尽管天线调谐器带来一些额外的插入损耗,但同未加入天线调谐器的情况相比,自适应天线调谐将极大地降低从调谐器输入端到天线输入端的总插入损耗(见图4),进而改善性能。图4:对自适应闭环系统的仿真显示,与未使用天线调谐器的系统(红线)相比,加入天线调

谐器(蓝线)可降低插入损耗。多波段收发系统的天线要求自适应天线调谐电路能够在一直到波段边沿的整个波段内保证性能,能主动跟踪谐振点偏移并迅速把天线的谐振点调回来。这个调谐电路必须具有极高的线性度以避免产生谐波或互调失真,同时,还应该体积小并耐用,调谐比至少为3:1,整个电路的功耗应低于1mA。为了有效地改善性能,电路的插入损耗一定要小,因此品质因数(Q)至少应达到50。新型数字可调电容器Peregrine半导体公司的设计人员已基于该公司的UltraCMOS工艺和HaRP创新设计开发出DuNE技术,并已申报专利。DuNE数字可调电容器(DTC)芯片是为满足天线调谐要求而设计的,它内含一些高Q值电容和一个串行接口,并具有偏置电压低和线性度高的优点。该器件采用倒装芯片封装,面向GSM/WCDMA手机的DuNEDTC的尺寸为1.36X0.81mm(见图5)。图5:面向GSM/WCDMA应用的DuNEDTC器件倒装芯片外观图。实测性能由于使用了完全绝缘的蓝宝石基底,与笨重的CMOS和SOI技术相比,UltraCMOS场效应晶体管(FET)的一个主要优势是可以叠在一起来处理高强度的RF功率。因而,它有能力处理+40dBm以上的功率,而且在处理高强度RF功率的同时不降低Q值或调谐比。该技术有潜力开发出满足众多应用系统和工作条件要求的DuNEDTC。目前已设计出电容范围为0.5pF到10pF、调谐比为3:1到6:1、分辨率为5位(32级)的DTC(见图6)。这些DTC可在1到2GHz范围内把Q值设定为40到80(见图7)。除了在50Q可处理>+38dBm的功率和开关速度优于5秒之外(见图8),这些新型DTC的功耗约为100uA(低于一些替代调谐技术的幅度)。图6:实测结果表明,5位DuNEDTC器件具有良好的线性调谐特性,电容范围为1.15到

3.4pF(调谐比为3:1)。图7:DuNEDTC器件的品质因数实测结果,在900MHz时其Q值为60-70。图8:当输入功率高达+40dBm时,三次谐波幅度低于-36dBm,满足GSM规范。基于成熟的设计模块和每周数百万出货量的工艺技术,DuNE技术可极大地扩展手机设计人员的选择空间。DTC的所有参数(电容值、调谐比、品质因数、功率处理能力)都可通过电路设计而不是材料工程来改变,从而大大加快了新型专用设计的开发进程。面向蜂窝电话和移动电视应用的DuNEDTC已经在试产阶段,计划在2009-2010年开始量产。这项先进的技术创新可以把完整的自适应天线调谐系统集成到单片中,进而极大地提高了新型手机设计的天线性能。什么是SAR以及手机天线SAR的测试2010-04-12来源:互联网专业微波人才库,邀请您注册简历,让好工作主动找您!SAR:SAR的英文全称为SpecificAbsorptionRate,中文一般称为电磁波吸收比值或比吸收率。是手机或无线产品之电磁波能量吸收比值,其定义为:在外电磁场的作用下,人体内将产生感应电磁场。由于人体各种器官均为有耗介质,因此体内电磁场将会产生电流,导致吸收和耗散电磁能量。生物剂量学中常用SAR来表征这一物理过程。SAR的意义为单位质量的人体组织所吸收或消耗的电磁功率,单位为W/kg。SAR的测试是经由手机所产生的无线电波能量,通过测试设备来量度究竟人体(也就是脑部或身体)吸收了多少电磁波辐射。AreaScan(区域扫描)*用来做为快速扫描,找出PeakSAR的区域,然后再用Zoomscan量测*扫描的区域必须比手机和天线投影的面积大FCC规定:Areascan每次以1公分平面(10mm2)距离移动,使用1mm内插法来找出PeakSAR的区域当系统扫描出多点的SARpeak(25%以内的peak值),系统采用Zoomscan去每一个peak的地方,执行各别量测*如果立方体碰到phantom表面,采用梯形的演算法来积分计算1g或10g*生物组织液的密度接近1000kg/m31公克立方体(1gcube)相当于1cm3是每边10mm(1cm)10公克立方体(10gcube)相当于10cm3是每边21.5mmSAR的伤害MobileAndCellularPhoneStandardsSARLimitIEEEstandardforgeneralpublicwholebodySAR(1/6ofanhour).200mW/kgFCC(IEEE)SARlimitfor1gram(.032ounces)ofheadtissue(phoneheldtoear).1,600mW/kgRFID中的射频天线选择技巧2010-03-16来源:格洛博电子专业微波人才库,邀请您注册简历,让好工作主动找您!在RF装置中,工作频率增加到微波区域的时候,天线与标签芯片之间的匹配问题变得更加严峻。天线的目标是传输最大的能量进出标签芯片。这需要仔细的设计天线和自由空间以及其相连的标签芯片的匹配。本文考虑的频带是435MHz,2.45GHz和5.8GHz,在零售商品中使用。格洛博电子公司首席工程师认为天线必须:*足够的小以至于能够贴到需要的物品上;*有全向或半球覆盖的方向性;*提供最大可能的信号给标签的芯片;*无论物品什么方向,天线的极化都能与读卡机的询问信号相匹配;*具有鲁棒性;*非常便宜。在选择天线的时候的主要考虑是:*天线的类型;*天线的阻抗:*在应用到物品上的RF的性能;*在有其他的物品围绕贴标签物品时的RF性能。可能的选择这里有两种使用方式:一)贴标签的物品被放在仓库中,有一个便携装置,可能是手持式,询问所有的物品,并且需要它们给予信息反馈信息;二)在仓库的门口安装读卡设配,询问并记录进出物品。还有一个主要的选择是有源标签还是无源标签[1],[2]。可选的天线在435MHz,2.45GHz和5.8GHz频率是用的RFID系统中,可选的天线有几种,见下表,它们重点考虑了天线的尺寸。这样的小天线的增益是有限的,增益的大小取决于辐射模式的类型,全向的天线具有峰值增益0到2dBi;方向性的天线的增益可以达到6dBi。增益大小影响天线的作用距离。下表中的前三个种类的天线是线极化的,但是微带面天线可以使圆极化的,对数螺旋天线仅仅是圆极化的。由于RFID标签的方向性是不可控的,所以读卡机必须是圆极化的。一个圆极化的标签天线可以产生3dB以强的信号。阻抗问题为了最大功率传输,天线后的芯片的输入阻抗必须和天线的输出阻抗匹配。几十年来,设计天线与50或70欧姆的阻抗匹配,但是可能设计天线具有其他的特性阻抗。例如,一个缝隙天线可以设计具有几百欧姆的阻抗。一个折叠偶极子的阻抗可以是一做个标准半波偶极子阻抗的20倍。印刷贴片天线的引出点能够提供一个很宽范围的阻抗(通常是40到100欧姆)。选择天线的类型,以至于它的阻抗能够和标签芯片的输入阻抗匹配是十分关键的。另一个问题是其他的与天线接近的物体可以降低天线的返回损耗。对于全向天线,例如双偶极子天线,这个影响是显著的。改变双偶极子天线和一听番茄酱的间距做了一些实际测量,显示了一些变化,见图4和图5。其他的物体也有相似的影响。此外是物体的介电常数,而不是金属,改变了谐振频率。一塑料瓶子水降低了最小返回损耗频率16%。当物体与天线的距离小于62.5mm的时候,返回损耗将导致一个3.0dB的插入损耗,而天线的自由空间插入损耗才0.2dB。可以设计天线使它与接近物体的情况相匹配,但是天线的行为对于不同的物体和不同的物体距离而不同。对于全向天线是不可行的,所以设计方向性强的天线,它们不受这个问题的影响。辐射模式在一个无反射的环境中测试了天线的模式,包括了各种需要贴标签的物体,在使用全向天线的时候性能严重下降。圆柱金属听引起的性能下降是最严重的,在它与天线距离50mm的时候,反回的信号下降大于20dB(见图6)。天线与物体的中心距离分开到100—150mm的时候,反回信号下降约10至U12dB。在与天线距离100mm的时候,测量了几瓶水(塑料和玻璃),见图7,反回信号降低大于10dB。在蜡纸盒的液体,甚至苹果上做试验得到了类似的结果。局部结构的影响在使用手持的仪器的时候,大量的其他临近物体的使读卡机天线和标签天线的辐射模式严重失真。这可以对于2.45GHz的工作频率计算,假设一个代表性的几何形状,见图8,9,10,和自由空间相比,显示返回信号降低710dB,在双天线同时使用的时候,比预料的模式下降的更多。图11和图12是在一个天线前的一个横截平面的接收信号等高线图,显示了严重的失真。在仓库的使用环境下,一个物品盒子具有一个标签会有问题,几个标签贴在一个盒子上以确保所有时候都有一个标签是可以看见的。便携系统的使用有几个天线的问题。每个盒子两个天线足够适合门禁装置探测,这样局部结构的影响变得不再重要,因为门禁装置的读卡机天线被固定在仓库的出入,并且直接指向贴标签的物体。距离RFID天线的增益和是否使用有源的标签芯片将影响系统的使用距离。乐观的考虑,在电磁场的辐射强度符合UK的相关标准时,2.45GHz的无源情况下,全波整流,驱动电压不大于3伏,优化的RFID天线阻抗环境(阻抗200或300欧姆),使用距离大约是1米[3]。如果使用WHO限制[4]则更适合于全球范围的使用,但是作用距离下降了一半。这些限制了读卡机到标签的电磁场功率。作用距离随着频率升高而下降。如果使用有源芯片作用距离可以达到5至10米。总结全向天线应该避免在标签中使用,然而是可以使用方向性天线,它具有更少的辐射模式和返回损耗的干扰。天线类型的选择必须使它的阻抗与自由空间和ASIC匹配。在一个仓库中使用天线好像是不可行的,除非使用有源标签,但是在任何情况下,仓库内的天线辐射模式将严重失真。一个门禁系统的使用将是好的选择,可以使用短作用距离的无源标签。当然门禁系统比手持的仪器昂贵,但是手持仪器工作人员需要使用它到仓库搜寻物品,人员费用同样昂贵。在门禁系统中,每一个物品盒子,仅需要2个而不是4个或6个RFID标签。无线射频识别技术的未来展望及问题剖析2010-03-03来源:慧聪网专业微波人才库,邀请您注册简历,让好工作主动找您!当你从智能厨房的橱柜里拿出了一包面粉时,电脑系统立即显示一系列可用面粉制作的面类食谱,一旦面粉用完,这个智能厨房还会自动提醒主人将面粉列入购物清单;而更衣室中也存在一个由电脑控制的神奇“魔镜”,它能够在主人拿出衣服后展示当天的气温,以及穿这件衣服是否合适,甚至还可以向主人建议应该怎样搭配衣服……这些看似神奇的应用正随着RFID(无线射频识别)技术的飞速发展而将会在未来不远的时间内融入到我们生产、生活以及工作的方方面面RFID技术将会在不同的方面或层次上对ERP系统的关键应用模块产生影响,如何利用这些影响扩展ERP系统本身或形成一组关键性的应用,已成为SAP.MS等企业关注的焦点,同时也必然会成为我们未来关注的热点。据IDTechEx公司提供的最新报告估计:2006年,RFID标签的销售量几乎将达到自其被发明以来60年内的总销售量的三倍之多,全球RFID市场额到2008年将达到70亿美元。这主要是因为单个产品级别RFID的发展速度比人们预想的要快得多,另外它们比货盘或包装箱级别的RFID标签所面临的挑战也要少。此外,Frost&Sullivan公司去年发布的报告表明:2004年全球的零售商在RFID上花费了4亿美元,该报告估计到2011年在这方面的投资将扩大10倍。同样可以预见的是消费品生产商将会把越来越多的带有RFID标签的产品运送到零售商那里。RFID技术的发展已经走过50余年,随着技术的不断进步,RFID产品的种类将越来越丰富,在满足应用需求的同时,又极大地促进了应用的发展°RFID技术的发展将会在电子标签(射频标签)、阅读器、应用系统集成、中间件平台、标准化等方面取得新的进展。(1)RFID电子标签方面:由于新的应用对电子标签的工作性能、安全性与可靠性等的要求,使得电子标签芯片所需的功耗更低,无源标签、半无源标签技术更趋成熟。同时,RFID信息作用的距离也更远,更加适合于远程高速移动物品的多标签快速识别与读/写操作,RFID可读写操作的一致性更加完善。另外,RFID标签的成本将会进一步降低,且通过与传感器相结合,使其智能性更强,并且在强场下的自保功能也更完善。(2)RFID阅读器方面:通过与条码识读功能相集成实现无线数据识别与传输以及离线与在线工作模式的自动切换,来实现RFID阅读器多功能应用集成。通过智能多天线端口的集成,来实现对不同工作频率的切换兼容与信息的自动处理,并解决微波的反射与吸收问题。通过多种数据接口(其中包括:RS232、RS422/485、USB、红外、蓝牙、以太网口等的集成,实现数据信息的多传输通道。通过标签的多制式兼容,来实现多种标签类型的读、写操作兼容)。另外,RFID阅读器在小型化、成本更低的同时,向便携式、嵌入式、模块化方向发展。(3)RFID系统种类方面:低频近距离RFID系统将会具有更高的智能与安全特性。同时,高频远距离RFID系统性能更加完善,系统更加完善。此外,基于标准化的RFID系统模块可替换性更好、更为普及。从而为更为广泛的应用奠定了基础。另外,RFID的发展也面临一些障碍,其中最主要因素之一就是RFID标签的价格。一般认为价格在5美元以上的芯片,主要为应用于军事、生物科技和医疗方面的有源器件,10美分至1美元左右的常用于运输、仓储、包装、文件等的无源器件,消费应用如零售的标签在5〜10美分,医药、各种票证(车票、入场券等)、货币等应用的标签则在5美分以下,标签价格将直接影响RFID的市场规模。其次是信息的安全性与隐私权的保护问题,由于在非接触的条件下,可以对标签中的数据进行读取。因此,RFID技术的安全性以及个人隐私权的保护问题备受关注。第三个关键的制约因素在于RFID的标准化问题,由于目前尚无统一的国际标准,国家标准也在制定过程中,因此大多数的RFID应用仍然局限于某些闭环的场景中,不仅极大地限制了应用的发展,而且可能会造成新的应用孤岛。尽管还存在着许多问题,但RFID已成为目前用途最为广泛的自动识别技术。随着RFID标准的制定、成本的降低以及技术的发展,RFID必然会更加深刻地改变着我们的工作与生活。正如E.Fleisch教授所言:“RFID,Progresshasnoalternative!”手机天线匹配调式仿真设计精要(转)leonlxw发表于2009-11-309:09:00通常对某个频点上的阻抗匹配可利用SMITH圆图工具进行,两个器件肯定能搞定,即通过串+并联电感或电容即可实现由圆图上任一点到另一点的阻抗匹配,但这是单频的。而手机天线是双频的,对其中一个频点匹配,必然会对另一个频点造成影响,因此阻抗匹配只能是在两个频段上折衷.在某一个频点匹配很容易,但是双频以上就复杂点了。因为在900M完全匹配了,那么1800处就不会达到匹配,要算一个适合的匹配电路。最好用仿真软件或一个点匹配好了,在网络分析仪上的S11参数下调整,因为双频的匹配点肯定离此处不会太远。,只有两个元件匹配是唯一的,但是pi型网络匹配,就有无数个解了。这时候需要仿真来挑,最好使用经验。仿真工具在实际过程中几乎没什么用处。因为仿真工具是不知道你元件的模型的。你必须要输入实际元件的模型,也就是说各种分布参数,你的结果才可能与实际相符。一个实际电感器并不是简单用电感量能衡量的,应该是一个等效网络来模拟。本人通常只会用仿真工具做一些理论的研究。实际设计中,要充分明白Smith圆图的原理,然后用网络分析仪的圆图工具多调试。懂原理让你定性地知道要用什么件,多调是要让你熟悉你所用的元件会在实际的圆图上怎么移动。(由于分布参数及元件的频率响应特性的不同,实际件在圆图上的移动和你理论计算的移动会不同的)。双频的匹配的确是一个折衷的过程。你加一个件一定是有目的性的。以GSM、DCS双频来说,你如果想调GSM而又不太想改变DCS,你就应该选择串连电容、并联电感的方式。同样如果想调DCS,你应该选择串电感、并电容。理论上需要2各件调一个频点,所以实际的手机或者移动终端通常按如下规律安排匹配电路:对于简单一些的,天线空间比较大,反射本来就较小的,采用Pai型(2并一串),如常规直板手机、常规翻盖机;稍微复杂些的采用双L型(2串2并):对于更复杂的,采用L+Pai型(2串3并),比如用拉杆天线的手机。记住,匹配电路虽然能降低反射,但同时会引入损耗。有些情况,虽然驻波比好了,但天线系统的效率反而会降低。所以匹配电路的设计是有些忌讳的;比如在GSM、DCS手机中匹配电路中,串联电感一般不大于5.6nH。还有,当天线的反射本身比较大,带宽不够,在smith图上看到各频带边界点离圆心的半径很大,一般加匹配是不能改善辐射的。天线的反射指标(VSWR,returnloss)在设计过程中一般只要作为参考。关键参数是传输性参数(如效率,增益等)。有人一味强调returnloss,一张口要一10dB,驻波比要小于1.5,其实没有意义。我碰到这种人,我就开玩笑说,你只要反射指标好,我给你接一个50欧姆的匹配电阻好了,那样驻波小于1.1啊,至于你手机能不能工作我就不管了!S

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