手机天线基础知识
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移动通信天线基础知识移动通信天线基础知识1.引言移动通信天线是移动通信系统中非常重要的组成部分,负责将无线信号从终端设备传输到基站,以及从基站传输到终端设备。
本文旨在介绍移动通信天线的基础知识,包括天线的类型、工作原理、调整和维护等内容。
2.移动通信天线的类型2.1 方向性天线方向性天线是指其辐射和接收信号的特性具有明确的方向性。
方向性天线适用于需要指向特定方向传输和接收信号的场景,如城市中的高楼大厦。
常见的方向性天线包括宽带定向天线、扇形天线等。
2.2 环形天线环形天线即辐射和接收信号的特性呈环形分布。
环形天线适用于需要覆盖较大范围的场景,如郊区和乡村地区。
常见的环形天线包括全向天线、扇形天线等。
2.3 室内天线室内天线主要用于室内覆盖,为终端设备提供较好的信号质量。
常见的室内天线包括分布式天线系统(DAS)和蜂窝天线等。
3.移动通信天线的工作原理3.1 天线辐射原理移动通信天线通过将电磁波能量转换为无线信号进行辐射和传输。
当电信号通过天线时,它将激励天线的振子使其振动,从而产生辐射。
3.2 天线接收信号原理移动通信天线接收信号的原理与辐射原理相反。
当天线处于电磁波的辐射场中,电磁波的能量将激励天线的振子,进而电信号。
4.移动通信天线的调整和维护4.1 天线方向调整天线方向调整是为了保证信号正常传输和接收。
通过调整天线的角度和方向,使其与基站之间的信号传输相匹配。
4.2 天线位置调整天线位置调整是为了优化信号的覆盖范围和强度。
通过调整天线的位置,使其能够覆盖目标区域,并确保信号强度均匀分布。
4.3 天线系统维护天线系统的维护包括定期巡检、故障排除和设备更换等。
定期巡检可以检查天线系统的运行状态,及时发现和解决问题。
故障排除是为了解决天线系统中可能出现的故障和问题。
设备更换是为了更新和升级天线系统的硬件设备。
附件:________本文档涉及附件包括图片和示意图,便于读者更好地理解和应用。
法律名词及注释:________1.电磁波:________指在空间中以电磁场的形式传播的能量。
一问:天线对周围环境要求有哪些?答:天线附近放置带有金属材料等物体时,不仅缩小了天线的实际使用空间,导致带宽的下降,而且增加了损耗电阻,造成辐射效率降低,从而导致天线性能的急剧恶化。
所以设计好一个好的天线需注意:a. 天线与电池的最小距离为10mm;b.天线应远离以下金属物体,保持6mm以上间距,并要求金属物体能尽量的接地或预留电路,比如马达,speak、receive等较大金属;c. 天线投影区的塑料盖内侧和后侧最好不使用有金属成分的喷漆,或者使用金属含量最少的喷漆;d.手机内的软排线应与天线保持6毫米距离。
排线不能过长,最好能在排线的两面凃上屏蔽层;e.带TP的机子,在天线的投影区范围内TP不可有走线;(后方带图说明)f.天线下方尽量减少元件,特别是较高的元件。
天线下放置元件的面积最多不超过30%,最高元器件与天线的间距最少要确保为2mm;g.从射频测试口到天线馈点的引线的阻抗保持在50 欧姆;以上这些都是针对一些比较常用具体的东西,并无法将所有的东西包括进去,设计的时候得奔着下面两个规律去:1、远离会向外辐射高频电磁波的器件。
(例如:电机,电源模组、传输高频信号的排线)2、远离会吸收电磁波的物体或器件。
(独立的金属、各种排线、金属涂层、金属壳等)上方是2款TP的背面图,看到玻璃边框的那圈米黄色的东西了吗,这些就是TP汇聚的走线。
上图框中的地方汇聚的线路占用的地方很宽,如果这部分地区恰好是预留给天线的位置,那么就会对天线的性能造成非常大的影响。
所以在平板设计之初一定要注意TP的问题,与TP供应商说明好,预留天线的位置不要有线路。
二问:不同频段天线需要多大面积呢?答:天线的空间和性能:频段所需空间可能达到的性能(天线效率)GSM4频镂空10mmL*W*H=50*7mm*6~8mmEff≈40%GSM4频+WCDMA镂空12mm L*W*H=50*7mm*6~8mm Eff≈40% GPS镂空5mm L*W=20*5mm*5 mm Eff≈50% BT/WIFI 镂空5mm L*W=10*5mm*5 mmEff≈50%GSM4频+WCDMA+LTE 镂空12mmL*W*H=50*7mm*10mmEff≈40%天线辐射体与地之间的高度H 对天线的工作带宽产生严重影响,带宽随着H 的增加而增加,一般手机天线中H 不允许低于7mm ,最好大于8mm ,严禁低于6mm 。
移动通信天线基本知识移动通信天线基本知识1.引言移动通信天线是无线通信系统中的重要组成部分,起着收发信号的关键作用。
本文将介绍移动通信天线的基本知识,包括天线的分类、工作原理、参数和性能等。
2.天线分类2.1.按天线结构分类2.1.1.定向天线:具有指向性,用于指定方向的通信。
2.1.2.全向天线:具有均匀辐射特性,无指向性,用于覆盖大范围的通信。
2.1.3.扇形天线:具有指向性,辐射角度可调节。
2.2.按频段分类2.2.1.微波频段天线2.2.2.毫米波频段天线2.3.按天线应用场景分类2.3.1.室内天线2.3.2.室外天线3.天线工作原理天线通过转换无线电频率信号为电磁波信号,将其辐射到空间中。
工作原理基于安装在天线上的振子(或叫辐射元件),通过振动产生电磁场,从而实现电磁波的发射和接收。
4.天线参数和性能4.1.增益:指天线在某一方向上辐射功率相对于理想点源辐射功率的比值。
4.2.方向性:指天线在不同方向上的辐射能力。
4.3.阻抗:天线的输入端阻抗参数,通常以阻抗匹配的形式与发送和接收设备连接。
4.4.频率范围:天线能够工作的频率范围。
4.5.振子类型:常见的振子类型有偶极子、单极子、微带线等。
4.6.天线驻波比:指天线传输线上电压最大值与最小值之比,用于评估天线效率。
附件:本文附件为移动通信天线产品手册,包含更多详细信息和实例。
法律名词及注释:1.电信法:指中华人民共和国电信法,对电信行业的运营、开展、管理等方面进行了规范。
2.频谱管理:指对无线电频谱进行规划、分配、使用等管理工作,旨在保障无线通信的正常进行。
3.天线安装规范:指针对天线的安装、调试、维护等方面制定的规范,确保天线能够正常工作并符合相关标准。
1.手机天线基本知识1.1 移动通信对手机天线的要求天线最主要的功能在于转换两种不同传播介质中的电磁波能量。
在能量转换的过程中,会出现收发信机与天线及天线与传播介质之间的不连续接口。
在无线通讯系统中,天线必须依照这两个接口的特性来做适当的设计,以使得收发信机、天线以及传播介质之间形成一个连续的能量传输路径。
移动通信手机对天线的要求:a.外在要求:天线尺寸小,重量轻,剖面低,携带方便,机械强度好b.电性能要求:水平面要求有全向辐射方向图,频带宽,效率高,增益高,受周围环境影响小,对人体辐射伤害小1.2 手机天线的分类和性能对比1.2.1 分类传统的手机天线可以根据天线所处的位置分为外置天线和内置天线两大类。
手机天线按传统的天线单元形式可分为:a.外置天线:单极天线、螺旋天线、PCB印制螺旋天线b.内置天线:微带贴片天线、缝隙天线、IFA天线和倒L天线、PIFA、陶瓷天线1.2.2 外置天线的情况外置天线的的优点是频带范围宽、接收信号比较稳定、制造简单费用相对低;缺点是天线暴露于机体外易于损坏、天线靠近人体时导致性能变坏、不易加诸如反射层和保护层等来减小天线对人体的辐射伤害、同时对于FDD的系统,接收和发送必须使用不同的匹配电路。
传统的外置天线一般为单极天线,虽然制作简单,但是尺寸较大,不便于携带。
一般采用螺旋天线来降低天线的尺寸(法向螺旋),另外现在也开始使用印制在PCB的螺旋天线来得到更小尺寸与各种形状的外置天线。
图1PCB板螺旋天线图2螺旋天线这种天线还有许多种变形形式,能够实现多频、宽带的要求,有很强的灵活性,因此在外置天线中,此类天线的应用越来越广。
拉杆天线:一般是采用一节1/4波长螺旋和一节1/2波长螺旋构成,需要介质棒去耦,用来实现手机的高增益,在手持情况下,其增益可增加6dB以上。
另外还有一种所谓的介质天线,中长介质天线是一种漏波天线,其辐射特性为端射,而此处的介质天线可能是类似单极天线的天线,其通过介质谐振器的原理工作来辐射信号,可以使天线的体积大大减小,如果如此,此天线的Q值高,带宽窄,宽带与多频均不易实现,应不会有多少应用。
移动通信天线基本知识第一章:引言1.1 本章概述1.2 天线的作用和重要性1.3 文档目的和范围第二章:天线基础知识2.1 天线的定义2.2 天线的分类2.2.1 按传播方式分类2.2.2 按天线结构分类2.2.3 按频率分类2.3 天线的基本特性2.3.1 增益2.3.2 方向性2.3.3 阻抗2.4 天线参数的测量方法2.4.1 增益的测量方法2.4.2 方向性的测量方法2.4.3 阻抗的测量方法第三章:移动通信天线的应用3.1 无线通信系统中的天线3.1.1 移动通信基站天线3.1.2 移动终端设备天线3.2 移动通信天线的选型原则3.2.1 频段覆盖需求3.2.2 天线增益需求3.2.3 天线方向性需求3.3 移动通信天线的安装及调试3.3.1 天线安装位置选择3.3.2 天线的定向姿态调整3.3.3 天线与传输线的连接第四章:移动通信天线的维护与故障排除4.1 天线的日常维护4.1.1 天线的清洁4.1.2 天线的检查与保养4.2 天线故障的分类4.2.1 外在因素引起的故障4.2.2 内在因素引起的故障4.3 天线故障的排除方法4.3.1 外在因素引起的故障排除4.3.2 内在因素引起的故障排除第五章:天线安装与维护的法律规定与注意事项5.1 法律名词及注释5.2 天线安装的法律规定5.3 天线维护的法律要求5.4 天线辐射的环境保护要求附件:1. 天线测量报告范本2. 天线安装调试记录表本文档涉及附件:1. 天线测量报告范本(附件1)2. 天线安装调试记录表(附件2)本文所涉及的法律名词及注释:1. 频段:指特定的频率范围。
2. 增益:指天线在某一特定方向上辐射功率相对于参考天线的倍数。
3. 方向性:指天线在一个或多个特定方向上具有较高的辐射能力。
4. 阻抗:指天线输入端的特性阻抗,通常以电阻和电感值表示。
移动通信天线基础知识移动通信天线基础知识1. 简介2. 天线分类2.1 按形式分类- 线性极化天线:根据振子的形式可以分为直立式天线(如全向天线)和倾斜式天线。
- 圆极化天线:包括左旋圆极化天线和右旋圆极化天线。
- 方波天线:常见的方波天线有方略天线和叶片天线。
2.2 按频率分类- 宽带天线:适用于多频段通信系统,如移动通信中的多频段天线。
- 窄带天线:适用于单频段通信系统,如无线电通信。
2.3 按功能分类- 发射天线:将射频信号转化为电磁波进行发射。
- 接收天线:将接收到的电磁波转化为射频信号进行接收。
3. 天线工作原理天线的工作原理基于电磁波的传播和辐射,其主要过程分为辐射和辐射场。
3.1 辐射过程天线通过电流或电压激励,产生电场和磁场,并将电磁能量转化为电磁波进行辐射。
辐射过程受到天线的结构、材料、频率等因素的影响。
3.2 辐射场辐射场是指电磁波在空间中的传播情况,包括辐射方向性、辐射功率等参数。
天线的辐射场性能直接影响通信质量和覆盖范围。
4. 天线性能参数4.1 增益天线增益是天线发射或接收信号强度的比较值,一般以dBi(dB与基准天线相比)或dBd(dB与标准偶极子天线相比)为单位。
4.2 方向性天线方向性是指天线在空间中辐射电磁波的方向特性,可以分为全向性和定向性天线。
全向性天线在水平方向上具有均匀的辐射特性,而定向性天线在特定方向上具有较高的辐射能力。
4.3 驻波比天线驻波比是指天线系统中传输线的阻抗与输入阻抗之比,用于评估天线系统的匹配性能,影响信号传输的效率和质量。
4.4 带宽天线带宽是指天线在有效工作状态下的频率范围,对于宽带通信系统而言,带宽越宽,支持的频段越多。
5. 天线安装要点5.1 安装高度天线的安装高度对于信号传输和接收具有重要影响,一般需考虑建筑物高度、障碍物遮挡、传输距离等因素。
5.2 天线方位角天线方位角是指天线指向的水平方向角度,与基站或通信目标的相对方向有关,需要根据具体需求进行调整。
移动通信天线基本知识移动通信天线是移动通信系统中的重要组成部分,它负责将信号从移动设备传输到基站或者将信号从基站传输到移动设备。
在移动通信技术的发展过程中,天线的设计成为了一个关键性的问题。
1. 天线的分类根据用途和特点,移动通信天线可以分为以下几种类型:1.1 手持终端天线手持终端天线是移动设备中的内置天线,用于接收和发送信号。
这种天线一般采用小型化设计,以适应手持设备的外形和尺寸。
常见的手持终端天线有贴片天线、PIFA天线等。
1.2 基站天线基站天线是用于在基站和移动设备之间进行信号传输的天线。
由于基站天线的高度和安装位置通常比较高,所以其设计要考虑到信号覆盖范围和天线方向性等因素。
常见的基站天线有定向天线、扇形天线等。
1.3 室内分布系统天线室内分布系统天线是用于在室内环境中传输无线信号的天线。
由于室内环境中存在多种干扰因素,这种天线一般具有较强的抗干扰能力和覆盖范围。
常见的室内分布系统天线有墙壁天线、天花板天线等。
2. 天线的性能指标移动通信天线的性能指标对于天线性能的评估和选型非常重要。
常见的天线性能指标包括以下几个方面:2.1 增益天线的增益是指在天线辐射方向上的能量密度相对于随机辐射方向上的能量密度的比值。
增益越高,天线在辐射方向上的信号能量也就越强。
2.2 方向性天线的方向性是指天线在不同方向上的信号辐射强度的差异。
方向性越窄,天线辐射的信号范围也就越窄。
方向性适中的天线可以在提高通信质量的,保证较大的覆盖范围。
2.3 阻抗匹配天线的阻抗匹配是指天线的输入端和输出端的特性阻抗与连接设备之间的匹配情况。
当天线的阻抗与设备之间的阻抗匹配不好时,会导致信号反射和损耗,降低通信质量。
3. 天线的设计原则在进行移动通信天线的设计时,需要考虑以下几个原则:3.1 天线尺寸天线的尺寸应当与移动设备或基站的外形尺寸相匹配,以便于天线的安装和布局。
尺寸的小型化设计也有助于提高设备的便携性和美观性。