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文档简介

1、现代微波与天线测量技术第 6 讲:无源天线及其测量技术彭宏利 博士2008.11微波与射频研究中心上海交通大学电信学院电子工程系第8节:无源天线及其测量技术8.1. 天线概述;8.2. 天线主要性能指标;8.3. Helical外置天线;PIFA内置天线;Mono pole内置天线;PIFA和Mono pole天线比上 天线性能与环境:其IIBIB8.4.8.5.8.6.8.7.能的影响8.8.8.9.8.10. 天线增益测量技术;量>11111尊翦 翦兰:=:5SS5SS.SSZSS,UJLUJLJULUJLULJULIUIULIUJ天线测量条件和测量参数;.iiiiiiiiiii a

2、iiBii iiiiiiiii天线方向图测量技术;8.11.天线极亠手机天线性=扌弐誓HI=客彌之期三U-WIU-IUUI-UIW第2/ 39页输结构中的导引波;接收和发射天线是互易的导引波(GuidediWaVg电磁波被局限在一般电路中,沿传输线往特定的方向前进,8.1. 天线概述在无线电发射和接收系统中,用来发射或接收电磁波的元件,被称为天线。8.1.2. 天线的作用天线的作用是转换电磁波的型态:lllllllllllllllllllllllll发射天线将电路传输结构中的导引波转换成空间中的辐射波;iiiiiihnn iii接收天线将空间中的辐射波转换成电路传"。 沁S'

3、 =;黒;磁波可以往空间任意方向传播,分析参数为电场和磁场。第3/ 39页第#/ 39页天线工作机理第#/ 39页oM果导线载有交变电流时,就可以形成电磁波的辐射,辐射的能力与导线的长 iiiiii|iiiii豪 如果两平行导线的距离很近,则两导线所产生的感应电动势几乎可以抵消,辐身两导线张开,则由于两导线的电流方向相同,两导线所产生的感应电动势方向相同,因而辐射=:;: S:-: K CFe :K-K-H-=K-H-H-: =:=::=: OOOHK =:;:;: OK- -咅-1"艮微弱。汕勺长度可与波长相较强。III当导线的长度1远小于波长时,导线的电流很小,辐射耆辐射的直导线

4、称为振子。11H比拟时,导线上的电流就大大增加,能形成较强的辐射。通常纟基站天线:|H8.14它分类=''''n-uiuuwj第5/ 39页终端天线:3131一-3-=-=311182天线主要性能指标8.2.1.工作频率和带宽3dB增益带宽:天线增益下降3dB时对应的频带宽一第4/39页第4/39页驻波比带宽:在一定驻波比条件下,天线输入口的工作频带宽度。移动通信系统中,通常使用后一:基站天线的输入驻波比w 1.5时,天线的工作带第4/39页第4/39页宽;手机天线驻波比W 2.5时的工作in iiiii muS 850MHz 31/2波长躺融在820MHz &

5、#39;在890MHz第4/39页第4/39页在 820 MHz 1/2被长 为-130mm?在890 MHz 为-170mm175mm对-8501MHz将是最佳的该天线的频带宽度=890 - 820 = 70 MHz8.2.2.驻波比第4/39页当天线馈线和天线匹配时,高频能量全部被天线转化成辐射电磁波。其特点是,馈线上传 输的是行波,即线上没有反射波、各处的电压幅度相等,馈线上任意一点的阻抗都等于它的特 性阻抗。第5/ 39页第#/ 39页95 W 3150 ohmsReturn Loss: Wlog10/0.5) = 13dBVSWR ivoitage standing wave当天线馈

6、线和天线不匹配时,馈线上传播的是行驻波。可用反UJLUJLJULUJLULJULIUIULIUJr表示。也可用回波损耗(Return Loss)来表示天线与馈线的匹配状况 电压驻波比VSWR、反射系数r回波损耗iiiiRL的关系式如下:iiiiii min" -VSWR丄VSWR- 1 r=VSWR+1III llllll IIIL = -20lg=-20lg?VSWRJ? ?VSWR+1 ?823.阻抗-=第#/ 39页功率輪入尸加-電路因阻航.不匹配所 世成的反射功率匹反射功率rl熱消耗功率心權射功率天線的等效電路、幅射巩率天線卜 /:拥變為琴罐*药消耗功率 ;天线等效阻抗 ZA

7、 = (Rl +Rr) +jXA = RA + jXA其中:第6/ 39页RL 消耗电阻,由组成的材料的导电率决定RA 天线电阻Rr辐射电阻,co:co:天线的阻抗(Za = Ra + jX a)会随频率的不同而不同,三鑑 mmin阻抗和输入电路的阻抗相互匹配,这样可以有最大的功率输达到天线匹配的方式:修改天线本身结构,包括几何结构,馈电点位置,构 uiHiHiHi勾成材料等。这样修改的的好处是天线结构会比较简单,缺点是有时候匹配不容易做成 等;或加入匹配网络:禾I用元件如电感,电容,的目的。这样的修改的好处是匹配容易达成,缺点是增加的天线结构的复杂度,不利,来达到匹配于缩小化,并且匹配网络当

8、耗in min in(分功率,同时也会让阻抗的频宽变窄。824.定向性(Directivity,D)度量天线把辐射功率(Pr )传向:寺定方向的能力其中:i=,J-龟囂(a) Radiation intensity distributed isotropicallyU maxU aveUmax最大辐射强度OnveRadiation intensity from nn aclual anlennaU maxPr4tU maxPr第8/ 39页Uave平均辐射强度825.匹配效率输入功率=反射功率+进入天线功率反射损耗(Return Loss, RL)第7/39页第7/39页反射功率 输入功率(无

9、单位)第7/39页第7/39页RL = -10lg?反射功率?9?输入功率?(单位:dB)和S参数相联系第7/39页第7/39页反射功率血斗l=i8.2.6.辐射效率(Radiation Efficicency , n)辐射功率和输入功率的比值,是度量天线能否有效将输入能量辐射出去的指标。 鑑三获弍三-8.2.7.增2:益II窗IOI3s凝聂蛊凝童«SE88E_Gffi G)尢in , G丿=置也叵比较定向性和增益的公式,Rn在相同鐘功率下,天线的最大辐射强度和理想点源天线的辐射强度比值。第7/39页E u和伽(d) Radiation intensity distributed i

10、sotropically828.辐射场型天线附近空间中的电磁场,(ft) Rftdtation intensity from nn acruul nnrennaU maxU in (ave)G = n可分为近场和远场誰報w誰nshimu第8/ 39页这些能量会退回天线近场特性:电抗性,电磁能量被存储在空间中,没有辐射出去;当天线的电流被切断时,iiiiiwiamH辐射型是指指天线的远场中辐射电场强度与接收者方向角度的关系第9/ 39页收訊瘗®八厂、E-平面:宾電流方角平拧的平鯨 H-平面:與電济方向磴直的平面第10/ 39页第#/ 39页90°4UU皺好:*- 18(f&#

11、169; 'H0°-誌置奸厂天線'©270°蒐漩一荃向第#/ 39页第#/ 39页1. Isotropic Antenna :各向同性天線(理想天射-?血2. Omni-directional Antenna * 全向性天線829.端口隔离度对于有两个极化输出端口:.: 信号在另一端口泄漏信号的能力第#/ 39页第#/ 39页HIM HIMHIUMl10logiWOOmWnmW = 30dB第#/ 39页第#/ 39页8.2.10. 极化极化是指电磁波的电场矢量的方向轨迹。第11/ 39页极化方式(Polarization)HorizontalT

12、n / r.分为线极化(垂直极化,水平极化,45度极化),椭圆极化例)第12/ 39页:卜行極化虫直極化第#/ 39页第#/ 39页電場的方向平行地球农血屯場的方向垂肓地球覆面第#/ 39页第#/ 39页鑑三期I删磐三期或电磁波在空间传送时,其电场的方向若沿着一椭圆轨迹变化,则为椭圆极化(有长短轴)-HH ! |按旋转方向可分为右旋极化和左旋极化,圆极化是椭圆极化的一种特例(长短轴相等时)厅向III右旅極4匕電腸的方向沿逆時軒方向就轉左疑桂牝电境的方向沿炳峙針方向變轉O8211.手机天线的特殊指标(1)EIRP Effective Isotropic Radiated Power 有效全向辐射

13、功率(2)TRP Total Radiated Power 总辐射功率(3) NHPRP Near Horizo ntal Part Radiated Power 接近水平面辐射功率 (这个就是第13/ 39页平时说的发射功率)(4) EIS Effective Isotropic Sen sitive 有效全向灵敏度(5) TISTotal Isotropic Sen sitive 总全向灵敏度(6) NHPIS Near Horiz on tal Part Isotropic Sen sitive 接近水平面全向灵敏度8.3. 手机外置天线:8.3.1. 杆状天线(Stubby anten

14、na)长度一般是1/4波长,需要接地,具有良好的天线性能。如图所示,基本上分三种:Center WireOver moldBushingCoilSingle or Variable PitchCore plugI-WIU-UIUI-UIUI=iCoverIntegrated core plug & snap interfaceIntegrated Contact & radiatorCoverFlex Circuit上述的天线形式基本上都可以通过螺旋天线变型得来, 单一绕线螺旋天线的带宽不是很好, 般通过改变绕线的螺距和螺旋的外径来展宽。AntennaAWW AWW_-&quo

15、t;A"WVlllllllllllllllllllllllWire DiameterCoilN2 TurnsN1 TunisTotal LengthJ8.32 拉杆天线 Retractable antenna一般拉出后的长度是1/2波长,缩回去的长度是1/4波长。拉出后的状态也需要接地,外第17/ 39页观尺寸很大,天线性能很好,特别是在拉出状态下。如图一般分为三种:顶端加载螺旋天线Top Loaded Whip AntennaSampleOver MoldBushingBottom Contact. or Slider ContactUpper CoilUpper ContactN

16、iTi WireSampleSheath Over MoldBushingCoifCore PlugOver MoldBottom Stop第19/ 39页Top CoilNiTi WireSampleCore PlugOver MoldHood Over MoldBushingBottom Coll第20/ 39页第#/ 39页833.偶极子天线Dipole拉杆天线本身的带宽不是很宽,需要通过顶部或者底部加载螺旋来展宽带宽。获三髓厘誌二導毀第#/ 39页长度一般是1/2波长,需要接地并且是平衡馈电,丿也題史履丛期的平均增益。实际中很少使用。谜誌弍第1" 11 1获三獗弐誌/三嬲具有

17、很好的天线性能,12dBi第21/ 39页第#/ 39页Oapplication 1application 2第#/ 39页影响外置天线设计的因素Aliep ih# bflck-id? of chit ar酌 Wankiy 讥亦 you can 冊cl No bL2 MtUpOLlilt .接地(1)Log 利刃 &.000<£/ Ref Q.OOOdB (Fl 01kuQJ 51120.00L啊 岸袖 S.DOOdB/ R*F O.DOOdB Fl ntHliihfH 斗M-lz -E.9JE2 <F 弼mWOOO&D MHz -3-EL5S 牌 L.n

18、DOOOOOG GHz -4.t»2 dB t9SOOOOOOG ciHz -I-158S dB1.0010.00弗DM1 酌叽mXlDMDHdz-g.413£dB2 KO.OOOOOOOIfrz-2.530?dB弓Lr4igwo»Q«-e B?asde>4luBSOtXTOWJDGHZ-3.3263db-s.ooo-10.00-iS.OOS.000O.&Xl -£.M0 -10u00 -15.00 2O0O -25.00him $11 Log Nig 5FQD£dB/ RaF g.OQOdB FJ 匚3Li. DOf.

19、om0.0D0DdIL6M ,0000300 MHr .DaiM mz GHz l.aeooocooc 侧工£ UV 9 £11 Log Nag E.OCGdB.rRiF OJjuDdB pl C4MJ第23/ 39页翻盖打开或者合上込00专上0009000>s»aoa-15 rWL<jq kag 5 JOOdi/ Rei DrOCOdS |F1 Ljli>1甘刚*20lXDNHz-/>jyfcU旳2 SaaCDPOIXONH3-16,270总3 Zb?LCOOTEC0-3Hz:-IS.ESI曲-nLjrowcco灯Hz巧冷?1科cd8.3

20、4外置天线优缺点Flip Close厂屏蔽卜iffil SLl Log Hag E.ODCdB/ R.ef O.aE&dB Fl &«25-QQ1*4IQ. 00-5 -COO-10-CO-LE.DO-25.00缺点:IMI3不能集成到印制电路板或设备外壳上,增加了总尺易于折断和弯曲跚期 啷 爭制弐雷天线比吸收率(SAR值)高,不易屏蔽,人体对的性能影响较大,考虑到人体效|厘»|厘"川厘"应,天线的效率约为10%,也就是说, 降低。III 能量的损耗主要是 通常是采用测量天线在当手机天线靠近人体使用时的整个效率会大大=溜:三罡=溜2(寸电

21、磁波的吸收,以及天线在人体附近所引起的失配。雕=自由空间的回波损耗和在人体旁回波损耗的比值。nun , ”亠|勺功率:天线在人体旁失配所引起的功率损耗确定为总功率损耗的 mmHhmHiijmI有近圖0%总功率损耗是被人手和大脑所吸收掉>>> =:>> >>> =<:> :>> =' 得的自由空间方向图和由人体吸收之后的方向图有很大差异=1=iS20%第25/ 39页第#/ 39页天线较容易设计,研发周期短。手机主板及上面元件对天线影响较小8.4. PIFA内置天线8.4.1. 倒 F 天线 PIFA将安装在地平面上

22、的四分之一波长天线变成L型,并在偏离安装接地点的某一点进行馈电第#/ 39页选择合适的馈电点就易于实现对馈线的阻抗匹配,频带宽度则随天线高度增加一般应用中,采用平面辐射单元代替线形辐射单元,当平面单元的周边长度约为半波长时 将产生宽带谐振特性,同时缩小了辐射单元尺寸。辐射体面积约550600mm2与PCB主板TOP面的距离(高度)67mm天线与主板有两 个馈电点,一个是天线模块输出,另一个是 RF地。天线的位置在手机顶部。主板上面的天线投影区域内有完整的铺地,同时不要在天线侧安排元器件,特别是马达、SPEAKERRECEIVERFPC排线、LDO等较大金属结构的元件和低频驱动器件。因为上述部件

23、对天线的电性性能有很大的负面影响。PIFA天线如按要求设计环境结构,电性能相当优越,包括 SARm标,是内置天线首HUI鑑弍主选方适用于有一定厚度手机产品,折叠、滑盖、旋盖、直板机。minTypical PIFA1基地面 同轴电绫平面帰财单元珂珂mm 删测麽麽諏期三出出轻射单元mmIPIFA /J基炮面g比PC&Shorten平面单元同轴电缨各种PIFA天线变型后的应用实例:(1) Sin gle path第18/39页surface current pathshortMotorola C115Single surface current path for GSM/DCS dual-b

24、and operation第19/ 39页第#/ 39页(2) Dual pathTwo spiral snips of dilYerent sizesspiral 2 shortspiral 1Spiral 1 for GSM band, spiral 2 far DCS band第#/ 39页1900 MHzgroundNokia 8260900/1800 MHz(4) Tri pathpatch 2feedpatch 1patch 3第20/ 39页shortPatch 1 for GSM band, patch 2 for DCS band, patch 3 for PCS band/

25、厂、c 丄產線毁雪(5) Parasitic in sideS西門子三頻手機天線feed第21/ 39页第#/ 39页(6) Parasitic outside第#/ 39页Antenna size 45 x 20 x 8 mm3Folded strip for GSM/PCS bands,城製parasitic strip for DCS bandliHiparasitic stripspiral 1short pointspiral 2第22/ 39页第#/ 39页Spiral 1 for GSM lbandz spiral 2 for DCS band, parasitic strip

26、for PCS band第#/ 39页第#/ 39页short point 1 feid 尸int 1 己"°比 point 2feed paint 2NOKIACoyNEcriNG PeopleUS patent &476769 BlNOKIAConnecting Peons.US patent 2003/0052824 Al第23/ 39页8.42常见的几种PIFA架构形式软性线路板辐射体通过热熔柱粘合在塑料支架上,并和镀金的冲压馈电片咬合在一起。 优点:线路板辐射体设计灵活,可以很快的作出原型。软性线路板辐射体通过热熔柱粘合在塑料支架上'和镀金的pog

27、o-pin咬合接触优点:线路板辐射体设计灵活,可以很快的得到原型,并且装配简单和PCB链接牢固您謚声隸扌您序謚兰- " 1K 多".*.: HIIIIII 邑 llllll.llll.il 旦 1111 缺点:用于链接的pogo-pin需要机加工,如果需要很大的改变那么周期会比较长,成本高,而且必须电子检测确定pogo pin的完整。Hoc OOC m m « ms113133139E接,属于内部接触。辐射体用磷青铜制作并MIU 三 uu- -mmi金属触片和辐射体都通过热熔柱和塑料支架 iiiiiifiiiiiiBiiiiiiiii 镀镍,并在接触点区域周围选择

28、性的镀金。优点:完整的解决方案,便宜。缺点:一旦大规模冲压工具投入使用相关的灵活性就很低了,潜在的机加工成本很高。当从2D到3D图形的转换的时候,设计的自由度受到了限制,大规模机加工周期很长,一般需要4到6周的时间。第26/ 39页第#/ 39页第#/ 39页pogo-pin咬合接触。辐射体采用PCB板辐射体通过热熔柱粘合在塑料支架上,和镀金的FR4作基板铜箔刻画出辐射体。优点:辐射体的设计较灵活,可以很快得到原型,和PCB连接牢固能在高缺点:pogo-pin接触需要机加工,如果需要大改变则需要很长的周期,并且FR4可第#/ 39页第#/ 39页频处会减少天线的效率843.第#/ 39页Eri

29、csson T68汁ifSize:37xl9 mm3«"p 6 .Srnm900/1SOOMFIT'2400MHz1900 MHzEricsson Bluetooth LTCC RF module 5 Antenna Spring Pins第27/ 39页第#/ 39页第#/ 39页Feed Port第28/ 39页MlJl-=B 兰一一三三 -1 I鲁iiiiii3iiii3iysouisU-WIU-IUUI-UIW第#/ 39页llllllllllllllllllllllll11| mill III IIHIII潮iiiiii iiiiii"iii i

30、iiiii hianas8.5. Monopole内置天线辐射体面积300350mm2:hi mu imiiiPCB的相对距离应大于2mm以上。OP面的距离(高度)34mm,天线辐射体与缺点是SAR稍|天线与主板只有一个馈电点,是模块输出。天线的位置在 鑼弐圧三圧壇箋 三_"'!单极天线如按要求设计环境结构,电性能可达到较高的水平。薦三三遊三、滑盖机,在直板机和超薄直板机上有优势手机顶部或底部。MON主板上面的天线有铺地, 或无PCB,同时也不要安排马达、SPEAKER 'RECEIVER等较大金属结构的元件。由于单极天线的电性能对金属特别敏感,甚至无法实现。天线的馈

31、电点的位置与PIFA方式有区别。一般建议设计在天线的四个角上。天线实例:第30/ 39页Antenna特殊结构天线设计在手机顶部或底部立面(厚度)上,用金属丝成型,如 MOTO的V3、 V8超薄系列,他们为天线设计的金属空白区域很大, 实际上这是属于天线的一部分。国内仿制 失败的原因是没有给这个金属空白区域。这种形式环境设计和天线设计均有难度,需慎重选择。另一种是称为 假内置”的形式,相当于将外置天线移到机内,体积很小,用 PCB或陶瓷材 料制成。这种天线带宽、辐射性能较差、成本高,不建议采用。第32/ 39页86 比较PIFA和Mo nopole天线适用的机型结构PIFA单极有效面积6003

32、50mm2距主板mm天线投影下方天线馈源天线体积74有地无地电性能SAR很好好低稍高PIFA单极折叠机 适用 不适用滑盖机 适用 不适用旋盖机适用不适用直板机 适用 适用超薄折叠机 不适用 适用定制超薄直板机不适用适用1.2手机天线指标测试具体测试步骤方法见附件CTIA中文版一正文部份.8.7.手机其他部件对天线的影响及其设计规则8.7.手机其他部件对天线的影响及其设计规则8.7.1.主板a.布线在关联RF的布线时要注意转弯处运用45度角* 性阻抗仿真。同时RF地要合理设计,RF信号:,做好铺地隔离和走线的特illE :':以第三层做完整的地参考面)乡地平面要找对(六层板目前的大部份&

33、#39;回流路径最短,并且 RF信号线与地之间的相应层没有其它走线影响它(主要是min hiPCB布线的微带线阻抗的计算和仿真)。PCByuyyy. 板和地的边缘要打地墙RF:模lllllllllllllil少损耗,不要布在PCB的中间层,设计在在与屏蔽盒交叉W线馈源微带线,为防止走线阻抗难以控制,减:TOP面为宜,其参考层应该是完整地参考面。并且圆角矩形盘,通撇开槽避让设计,以防短路和旁路耦合。天线RF馈电焊盘应采用mm,焊盘含周边0.8mm的面积下PCB所有层面不布铜。双馈茁在45mm之间。点时RF与地焊盘b.布板R匡模块附近避免安置一些零散的非屏蔽元件,屏蔽盒尽量规整一体,同时少开散热孔

34、 最忌讳长条形状孔槽。含金属结构的元件,如喇叭、马达、摄像头基板等金属要尽量接地。对第33/ 39页第#/ 39页于折叠和滑盖机,应避免设计长度较长的 FPC (FPC走线的时钟信号及其倍频容易成为带内杂 散干扰),最好两面加接地屏蔽层。c.常见问题对于传导接收灵敏已经满足要求(或非常优秀)但整机接收灵敏度差的情况,特别是PIFA天线,其辐射体的面积和形式还是对辐射接收灵敏度有一定的影响,可以在天线方面做改进。整机杂散问题原因在于天线的空间辐射被主板的金属元件(包括机壳上天线附近的金属成 分装饰件)耦合吸收后产生一定量的二次辐射,频率与金属件的尺寸关联。因此要求此类元件 有良好的接地,消除或降

35、低二次辐射。整机杂散问题还与天线与RF模块之间的谐振匹配电路有关,如果谐振匹配电路的稳定性不好,很容易激发产生高次谐波的干扰。8.7.2.机壳的设计由于手机内置天线对其附近的介质比较敏感,因此,外壳的设计和天线性能有密切关 或系。外壳的表面喷涂材料不能含有金属成分,壳体靠近天线的周围不要设计任何金属装饰件 电镀件。若有需要,应采用非金属工艺实现。机壳内侧的导电喷涂,应止于距曉对于纯金属的电池后盖,应距天线 20mm以上。如采用单极(mo nopole)类壳体及环状金属装饰。电池(含电连接座)与天线的距离应设计在5mm以上累旋天线,外置还是内置天 相应的带宽也会窄.禁用金属020mm 处。a,要

36、尽早确定天线形式,是 PIFA天线,还是monop 线等。能尽量留多点空间给天线的就尽量多,面积越小的小一些,如果追求高效率较宽的带宽的话,一定要多给天线一': :> 三:>>> =:UJLUJLJULUJLULJULIUIULIUJ尔怎么对它它就怎么对你,你给不给它留空间,它就不给你留空间,不给你留面子 比如 L:线的位置就尽量不要放,就是要放也要离开b,尽量将天线的位置放在远离噪:或摄像头接插件边等。能不把这些器一定的距离,而且要用地隔离,但隔离还是有限,的。O侧,电池座边,摄像头边,LCD一般离天线10mm左右的摄像头FPC会影响第34/ 39页第#/ 3

37、9页接收灵敏度1dB以上,影响TRP 0.5dB以上;而离天线10mm左右的LDO也会影响接收灵敏 ij 诚 颤逼进這il ic,从 RF co的:对天线接收灵度1dB以上,影响TRP 0.5dB以上,有时甚至更多;speaker在天线附近和不在附近也会影响接天线,不是净空的话,天线性能会很差,曾经遇到过离天线架 敏度的影响超过 2dB的。馈点的布线,很多容易忽略这一点。天线馈点离地我建议最少要聊1!哩!6 mm以上,当然更宽一点更好。而从RF conne如到天线馈点的信号线要包地处理'信号线离 地边缘最少要2倍线宽,这样可以减小信号耦合和地上的串扰信号干扰;另外一点,就是这中 间的匹

38、配电路,一般人都是用一个PI型电路进行匹配, 或是一般用4个器件的,就是双L型, 这样调试天线会快一些,因为对双频天线来说,很难用一个pi型能做到两个频段的谐振都很 好。多留一点调试余量,和节省一个电容之间的区别,需要自己权衡。8.7.3.内置天线设计技巧、注意事项以及规则设计技巧GroundfuCmniFeed PointRadiator Cu/Ni plating Cm白lloy训皿Min.ZZiJTIT*Resin(norm 对 ly ggg)一些小元件例如:电感,电容,RF(1)天线下方不带屏蔽罩结构血ji丽ii址或或虬或頑测试接头要尽可能放在天线的下方。所有和基带相连的'于

39、1.5m m,如果重要电路或者元件在天线元件都需要进行屏蔽,在天线下方的元件高度必须小于需要用屏蔽保护,天线下面的地最好设计成一个整体来代mm mm in iiiiii iifF面引起EMC或者ESD之类问题也 鑑三llllllllllllll替小型的屏蔽罩。(2)天线下方带屏蔽罩结构:heidlriQ easePCB因为处于天线下方的屏蔽被当作延伸的地,所以天线和屏蔽之间的距离也要保持.-JWW6.57.5mm如果在屏蔽上有小孔的话,那么这些孔的直径必须小于入 /50。(3)馈电点和接地点的选择al和a2是馈电点和接地点的最佳位置,第二选择才是bl和b2,千万不要将馈电点和接地 点放在天线的

40、任意一个边缘的中点处。馈电点和接地点的间距不能太长,否则会影响到驻波和驻波带宽。Ant第37/ 39页第#/ 39页PCB(4)天线下方不带屏蔽罩结构65-7.5殳线的下方。所有和基带相连的尽可元件都需要进行屏蔽,在天线下方的元件高度必须小于1.5m m,如果重要电路或者元件在天线一些小元件例如:电感,电容,RF测试接头要第#/ 39页第#/ 39页(5)天线下方带屏蔽罩结构F面引起EMC或者ESD之类问题也需要用屏蔽保护,天线下面的地最好设计成一个整体来代 min mill"hi liiiii hi替小型的屏蔽罩。aiKScccccc :o:o:cVSR ww=Suwi m三MH三

41、誓mram因为处于天线下方的屏蔽被当作延伸的地,所以天线和屏蔽之间的距离也要保持6.57.5mm如果在屏蔽上有小孔的话,那么这些孔的直径必须小于入/50。注意事项1:天线空间一般要求预留空间:W,L,H其中 W (15-25mm) L(35-45mm),H(6-8mm)其中H和天线谐振频率的带宽密切相关。W、L决定天线最低频率。双频(GSM/DCS): 600mmZ 6 8mm ;三频(GSM/DCS/PCS): 700mmZ 7 8mm ;满足以上需求则 GSM频段一般可能达1OdBi, DCS/PCS则01dBi。且高度越高越好, 带宽性能得到保证。2:内置天线周围七毫米内正下方不能有马达

42、, SPEAKER,RECEIVER等较大金属物体有时候有摄相头出现,这时候应该把天线这块挖空,尽量做好摄相头FPC的屏蔽(镀银糨)否则会影响到接收灵敏度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: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期玛mm期耳刖®c =6:内置天线与手机电池的间距应在 5mm以上。7:手机PCB的长度对PIFA天线的性能有重要的影响, 间这个水平。8:馈点的焊盘应该不小于2mm*3mm;馈点应该靠边缘。9.天线区域可适当开些定位孔!址腿现现 ay:巴y:-I-:

43、-:-:-:-=Ml=:=:=::::::,目前直板机天线长度75-105mm之rri"" mm 二IJUJeHU1rrrmiltlllllllllllllllll10在目前的有些超薄的滑盖机中,由于天线高度不够1的作用,达到满足设计带宽的要求。,罰以通过挖空PIFA天线下方主板的地,然后在其背面在加一个金属的片,MONOPOLAR (假天线)天线体积稍小、性能较差,一般不建议采用。具体要求如下:1.内置天线周围七毫米内不能有马达,SPEAKER,RECEIVER等较大金属物体。2天线的 宽度应该不小于15m;臨三获弍三建!型!上悒 _ !面)不要喷涂导电漆等导电物质。电镀

44、工艺以及避免设计金属装饰件等。3内置天线附近的结构件(4手机天线区域附近不要做5.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。6.内置天线与手机电池的间距.三壬三匕*庶三7: Monopole必须悬空,平面结构下不能有 PCB的Ground, 般内置天线必须必须离主-III-5mm以上。板3mm (水平方向),在天线正下放到地的高度必须保证在 5mm (垂直方向)以上,可以把主 板天线区域的地挖空,目前在超薄的直板机上基本上是满足这个要求&由于MONOPOLES天线没有参考地,SAR 一般比PIFA天线大,这是测试的难点,但 是效率比PIFA天线高几项规则规则

45、1在设计任何种类的移动电话内置天线时,为获得尽可能好的性能,和天线制造商 应在最初阶段以来开始设计天线是很重要的,这对内置天线厂家来说尤其重要。规则2使用尽可能大的空间:对天线性能来说,尺寸越大越好。 GSM三频天线推荐的尺 寸是 20X 40 x 8mm ( PIFA,PCB 单侧),或 14X 40mm ( Mo nopole,PCB 双侧)。对 PIFA 天线, 辐射体和地面的高度是带宽的主要决定因素,推荐为 8mm,最低不得小于6.5mm。勺接地:或螺规则3 PCB长度对天线增益有显著的影响,推荐双频 PCB长度不得小于80mm。当PCB 长度小于80mm时,增益显著恶化。如做多频段设

46、计,PCB长度应适当加长。规则4天线应远离以下金属物体,保持 6mm以上间距,并要求以下物LCD、摄像头、液晶屏、按键等的弯曲电缆、连接振荡器或扬声器的导线、含金母。规则5馈点和短接电路点接近接地片(手机 PCB板 和PCB焊点的距离应为4 5mm勺边缘,对弹片接触来说,弯折点BjOeiI鴻聲黯IW期耳三期X PWkfMO* PWVrrrri'w。规则6不要屏蔽焊点,尽可能减少EMC遮护板卿型如型朝规则7发射片的边缘尽可能靠近接地片边缘,甚至可以超出接地片边缘 hi M百iiiii 盲iEiiiii百iiiiii规则8手机所有金属必须正确接地,避免能量损失和附加不辐射谐振,I勺空间尽可能多地填充空

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