手机内置天线总结
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手机内置天线分类1. PIFA皮法天线a.天线结构辐射体面积550~600mm2,与PCB主板TOP面的距离(高度)6~7mm。
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。
PIFA皮法天线如按要求设计环境结构,电性能相当优越,包括SAR指标,是内置天线首选方案。
适用于有一定厚度手机产品,折叠、滑盖、旋盖、直板机。
b.主板天线投影区域内有完整的铺地,同时不要天线侧安排元器件,特别是马达、SPEAKER、RECEIVER、FPC排线、LDO等较大金属结构的元件和低频驱动器件。
它们对天线的电性性能有很大的负面影响.c.天线的馈源位置和间距一般建议设计在左上方或右上方;间距在4~5mm 之间。
2. PIFA天线的几种结构方式a.支架式天线由塑胶支架和金属片(辐射体)组成。
金属片与塑胶支架采用热熔方式固定。
塑胶常用ABS或PC材料,金属常用铍铜、磷铜、不锈钢片。
也可用FPC,但主板上要加两个PIN,这两项的成本稍高。
b.贴附式直接将金属片(辐射体)贴附在手机背壳上。
固定方式一般用热熔结构。
也有用背胶方式的,由于结构不很稳定,很少采用。
FPC也如此。
3. MONOPOLE(MLK)单极天线a.天线结构辐射体面积300~350mm2,与PCB主板TOP面的距离(高度)3~4mm,天线辐射体与PCB的相对距离应大于2mm以上。
天线与主板只有一个馈电点,是模块输出。
天线的位置在手机顶部或底部。
MONOPOLE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。
缺点是SAR稍高。
不适用折叠、滑盖机,在直板机和超薄直板机上有优势。
b.主板天线投影区域不能有铺地,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。
c.天线的馈源位置馈电点的位置与PIFA方式有区别。
一般建议设计在天线的四个角上。
4. MONOPOLE单极天线的几种结构方式a.与PIFA天线相同,有支架式、贴附式。
手机天线的结构与工作原理
手机天线是一种用于接收和发送无线电信号的装置。
它的主要功能是将手机内部产生的电信号转换为无线电信号,并将其传输到周围的空间中,或者从周围的空间中接收无线电信号,并将其转换为手机内部能够理解的电信号。
手机天线的结构可以简单分为两部分:天线体和天线底座。
天线体是负责接收和发送无线电信号的部分,一般呈线性或者双极性的形态。
天线底座则是将天线固定在手机机身上的装置,通常具有导电性,以便与手机内部电路相连。
手机天线的工作原理主要基于电磁感应和谐振原理。
当手机内部电路产生无线电信号时,该信号会通过导线或者微带线等传输介质进入天线体。
在天线体中,电信号将激发天线体内的电流,并在空间中产生电磁场。
这个电磁场会向周围空间辐射出去,成为无线电信号。
同样地,当周围的空间中存在其他的无线电信号时,它们会进入天线体,并激发天线体内的电流。
这个电流会通过导线或者微带线等传输介质传输到手机内部电路,进而被解码为手机能够理解的电信号。
需要注意的是,手机天线的工作效率和性能很大程度上取决于天线的设计参数、天线的放置位置以及与周围环境的电磁耦合等因素。
因此,在手机设计中,需要进行天线的合理设计和优化,以提高通信质量和无线电性能。
天线知识图解(Antenna)3月17日天线是一个相当庞大的话题,很难用一篇文章来描述天线的每个方面,但我会尝试给出一些天线的各个方面的大图片,主要用于蜂窝应用。
天线是什么?如何表现天线的性能?辐射模型天线增益总辐射功率TRPTotal Isotropic Sensitivity (TIS)Effective Isotropic Radiated Power/Equivalent Isotropic Radiated Power (EIRP)S11什么是天线?众所周知,天线是一种将电能(电信号)转换成电磁波并传送到太空的装置。
外面有各种类型的天线,下面是一些例子。
这些只是一些例子,还有很多其他类型。
看看有多少你熟悉的。
现在在大多数移动通信设备中,天线都被嵌入到一个很小的空间里。
在一个相对久远的移动电话,你可能已经看到了天线显示在左侧的图片(鞭天线)。
在大多数的移动设备,你看到这些天,天线是嵌入的情况下,或正确的印刷电路板如下所示。
随着移动设备(例如智能手机)在一个设备中获得越来越多的技术(例如,带有各种频段/ 无线接入技术的蜂窝技术,蓝牙,无线网络等) ,设计多个天线并将其放入一个小空间变得越来越困难。
如何表现天线的性能?有两个主要的标准来评估天线的性能,如下(a)应该把电能转换成电磁能,尽可能减少损失;(b)希望辐射在我需要的方向上。
有几个指标可以代表天线的性能如下辐射模型;总辐射功率;总的各向同性灵敏度。
辐射模型了解/ 评估天线性能的第一步是检查天线的辐射模型。
在大多数情况下,电能都是通过预先设定好的路径流动的,这种路径通常建立在铜线或印刷电路板上的铜痕迹上,但是一旦电能转化为电磁波,它几乎就会向四面八方传播。
根据我们设计天线的思路,电磁波在空气中传播的方向是不同的。
天线在某些方向上传输很强的能量,在某些方向上传输少量的能量,在某些方向上传输中等范围的能量等,这种能量传输方式被称为“辐射方向图”。
手机天线在哪随着科技的不断发展,手机已经成为了人们日常生活中必不可少的工具之一。
而手机的设计也在不断创新,越来越轻薄,功能越来越强大。
然而,有一些用户可能会好奇,手机天线究竟位于何处?它的功能是什么?本文将为您详细解答手机天线的位置和作用。
首先,我们来解答第一个问题,手机天线的位置。
由于手机设计种类繁多,天线的位置也有所不同。
在早期的手机中,天线常常位于手机的顶部或底部,这是因为手机底部和顶部较为容易与外界连接,信号接收效果较好。
然而,随着手机设计的演变,天线的位置开始多样化。
现代智能手机往往会将天线设计在手机的侧面或背部,以便更好地隐藏天线,并在手机外观上更加美观。
总的来说,天线位于手机的顶部、底部、侧面或背部都有可能。
接下来,我们来探讨手机天线的作用。
手机天线主要负责两个方面的功能,一是接收信号,二是发送信号。
对于接收信号来说,手机天线通过接收基站发出的无线信号,将信号转化为电信号,然后传输给手机内部的电路进行处理。
这样,手机就能接收到来自基站的信号,从而实现通话、上网等功能。
同时,手机天线也负责发送信号。
当我们进行通话或上网时,手机天线会将电信号转化为无线信号,并通过发射器将信号发送出去,从而和基站进行通信。
可以说,手机天线是手机通信的关键部件之一。
那么,为什么有时候信号依然不好呢?有以下几个原因可能会导致信号不佳:首先,地理位置的原因。
如果您所处的地区基站信号较差,那么就会导致手机接收信号不佳。
此外,周围的建筑物、山脉、森林等也会对信号产生影响。
其次,手机天线的质量也会影响信号的强弱。
如果手机天线质量不过关,那么即使身处信号较好的地区,手机的信号接收效果也会不佳。
最后,有些用户可能因为使用的手机套或者手机保护壳遮挡到了天线,这也会导致信号不好。
为了改善信号质量,有几点建议可以供大家参考。
首先,尽量保持室内通话。
由于室内信号接收较强,通话质量会更好,所以我们可以在室内尽量避免使用手机。
其次,选择开阔的空旷地带使用手机,如户外公园、广场等。
手机天线工作原理
手机天线工作原理是基于电磁辐射的原理。
手机天线是一种电磁波辐射源,用于发送和接收无线信号。
它通过将电磁能量转化为电磁波的形式,以实现无线通信。
手机天线采用的是电磁波传输,其中电磁波由电场和磁场组成。
当手机天线与无线通信设备相连时,它会将电流引入天线,并产生一个交变电场和磁场。
首先,手机内部的电路将要发送的信息转换成无线电频率的电流。
然后,这个电流经过手机天线,进一步被转化为电磁波。
手机天线会将电场和磁场无线传输到空气中。
电磁波的传输是通过电场和磁场的交替变化实现的。
当电磁波遇到接收设备时,接收设备的天线会接收到电磁波并将其转换成电流。
这样,接收设备就能解码并还原出原始的信息。
手机天线的设计和位置对信号质量有着重要影响。
通常,手机天线被放置在手机内部的边缘位置,以最大程度地减少对信号的干扰。
此外,天线长度和形状也会影响天线的工作效果。
总的来说,手机天线的工作原理是将电磁能量转换为电磁波,并实现无线通信。
通过与接收设备的天线相互作用,手机天线能够传输和接收无线信号,实现手机的无线通信功能。
手机天线工作原理
手机天线是用于接收和发送无线电信号的装置。
它通过将无线电波转换为电信号或将电信号转换为无线电波来实现通信。
手机天线的工作原理主要涉及两个方面:接收和发送。
在接收方面,手机天线会接收到从基站发送过来的无线电信号。
当无线电信号通过手机天线进入手机时,它会被转换为电信号,经过放大和处理后,传递给手机的其他部件,如处理器和扬声器,从而实现用户接收到的信息。
在发送方面,手机天线会接收到从手机其他部件传递过来的电信号,例如来自麦克风的语音信号。
手机天线将这些电信号转换为无线电波,并通过空气传播出去。
这些无线电波经过基站接收后,被转换为电信号,并传递给被呼叫的手机或其他通讯设备。
手机天线的工作原理涉及到电磁波的传输和接收。
当无线电波经过天线时,它会引起天线中的电子产生振荡。
这些振荡电子通过导线传递到手机其他部件,实现信号的接收和发送。
除了基本的接收和发送功能,手机天线还需要具备一定的调节和过滤功能,以提高通信质量和减少干扰。
例如,手机天线通常会根据所处的环境和信号强度自动调整接收和发送的频率和功率,以适应不同的通信条件。
总的来说,手机天线通过将无线电波和电信号相互转换,实现
手机的无线通信功能。
它是手机中至关重要的组成部分,确保了信号的稳定传输和可靠通信。
手机天线原理手机天线是手机通信中不可或缺的部分,它承担着接收和发送无线信号的重要任务。
手机天线的设计原理和工作机制对于手机通信质量和性能有着至关重要的影响。
本文将从手机天线的原理入手,介绍其结构、工作原理和发展趋势。
手机天线的原理主要包括天线结构、工作频段和辐射特性。
手机天线的结构一般由天线主体和接地部分组成,天线主体一般采用导电材料制成,而接地部分则与手机的金属外壳相连。
手机天线的工作频段一般包括接收频段和发送频段,不同频段对应着不同的通信标准和制式。
手机天线的辐射特性包括辐射方向、辐射功率和辐射效率等,这些特性直接影响着手机的通信性能和电磁辐射水平。
手机天线的工作原理主要是利用天线的共振特性和辐射特性来实现无线信号的传输和接收。
当手机天线处于工作频段时,外界的无线信号会激发天线产生共振现象,从而使天线产生辐射,向外发送或接收无线信号。
手机天线的设计需要考虑到天线的尺寸、形状和材料等因素,以及与手机其他部件的协调性,从而实现良好的通信性能和用户体验。
随着5G技术的逐步普及和应用,手机天线的设计和应用也面临着新的挑战和机遇。
5G通信要求更高的频段和更大的带宽,这对手机天线的设计提出了更高的要求。
未来的手机天线可能会采用更复杂的结构和材料,以实现更高的通信速率和更稳定的通信质量。
同时,智能手机的多频段、多模式和多天线技术也将成为手机天线发展的重要方向。
总之,手机天线作为手机通信中的重要组成部分,其设计原理和工作机制对手机通信质量和性能有着重要的影响。
随着通信技术的不断发展和智能手机的普及,手机天线的设计和应用也在不断创新和改进,以满足用户对通信质量和体验的需求。
希望本文对手机天线的原理有所帮助,谢谢阅读!以上就是手机天线的原理以及相关内容的介绍,希望对您有所帮助,谢谢!。
手机内置天线总结一.手机常用频段及组合CDMA手机:CDMA 1X ,CDMA 800MHz.CDMA 1X :824 MHz ~894 MHz,1850 MHz ~1990 MHzGSM手机:GSM850\GSM900\DCS1800\PCS1900.GSM850:824~894MHzGSM900:880~960MHzDCS1800:1710~1880MHzPCS1900:1850~1990MHz更多频段:ISM\Bluetooth (2400~2480MHz)UMTS (1920~2170MHz)WLAN (2400~2483MHz\5100~5900MHzWIMAX (2500~2690MHz\3400~3600MHz)…手机天线一些频段组合举例:双频:GSM850/PCS1900(美)GSM800/PCS1900(欧)三频:GSM900/DCS1800/ PCS1900WCDMA/GSM850/ PCS1900GSM850/DCS1800/PCS1900四频:GSM850/GSM900/DCS1800/PCS1900GSM900/DCS1800/PCS1900/WCDMAGSM850/GSM900/DCS1800/WCDMA其他:GSM900/DCS/PCS/Bluetooth二.手机天线的要求无线电发射机输出的射频信号功率,通过馈线输送到天线,由天线以电磁波形式辐射出去。
电磁波到达接收地点后,由天线接下来(仅仅接收很小很小一部分功率),并通过馈线送到无线电接收机。
天线是接受和发射电磁波重要的无线电设备。
电性能要求:水平面全向辐射,频带宽,效率高,增益高,SAR值小。
外部要求:低姿态,低剖面,尺寸下,重量轻,机械强度高。
天线可以根据天线所处位置分为外置天线和内置天线两类。
外置天线:常采用螺旋型,圆环型,折叠环设计,优点是频带范围宽接受稳定,但外置天线易损坏,人体靠近时性能影响较大,SAR较高,发展趋势必将是小型化、内置化、多频段和智能化.内置天线:PIFA (Planar Inverted F Antenna) Internal Planar Monopole三. PIFA天线PIFA天线是现在使用较多的内置手机天线。
PIFA天线的演变过程:dipole=>monopole=>ifa=>pifa典型结构是由辐射贴片、短路片、馈电和金属接地板四部分组成。
图1 PIFA天线的结构PIFA的辐射机理等等于微带天线有十分相似之处,可以由微带天线推导。
微带天线其辐射主要靠边缘场。
假设一微带天线大地放置,该天线已经加短路点,长边只要1/4波长考虑到支撑天线的塑胶支架介电常数大于空气的1,存在波长缩短效应正比于1/sqrt(epsilon),可以略小于四分之一波长就能形成边缘场,两边缘的场垂直分量(有部分)会抵消,水平分量加强。
产生平行于地平面的线极化远场。
因为PIFA天线的辐射主要靠边缘场,边缘的场越往外倾斜,辐射越好(开放场)。
这是PIFA天线的高度重要的原因。
天线的馈点位置也会影响中心频率和带宽,一般来说,馈点离接地端越远,中心频率也越大,为了增加天线的输入阻抗,馈电点离接地端不要太近。
PIFA重要的三个参数:W,L,H。
H:天线谐振频率的带宽密切相关,一般H 越大,带宽越宽,效率越高,在H有8mm时,性能比较容易实现。
实际很多情况没有那么多空间,PIFA天线的高度一般大约都在6mm左右。
W,L:决定天线最低频率。
低频的谐振点经验公式:f (resonant)=C/[4(W + L) sqrt (epsilon)]mm辐射体面积约550~6002PIFA天线的地对性能有很大影响,PCB的地要大于四分之一波长,PCB介质基板也有波长缩短效应。
PIFA需要的空间大小视乎频段和射频性能的需求:mm×7~8mm双频(GSM/DCS):600 2mm×7~8mm三频(GSM/DCS/PCS):700 2满足以上需求则GSM频段一般可能达-1~0dBi,DCS/PCS则0~1dBi。
PIFA需要的其他一些条件:a)天线的馈源位置和间距:一般设计在左上方或右上方;间距在4~5mm 之间b)天线投影区域内有完整的铺地,同时不要天线侧安排元器件,特别是马达、SPEAKER、RECEIVER、FPC 排线、LDO 等较大金属结构的元件和低频驱动器件。
它们对天线的电性性能有很大的负面影响。
PIFA的局限:a) 带宽稍窄。
b) PIFA增益偏低。
c) 结构单调。
四.Internal Planar Monopole演变:dipole=>monopole偶极子其两臂上的电荷一正一负并成正弦变化时,也就产生了交变电流(场),对外辐射。
半波振子,上下臂各四分之一波长。
上下臂的电流大小对称流向相同(正负电荷成对),电流强度分布是从中间馈电点处向两端点逐步由大到小。
馈点处电流最大,电阻(因为正好谐振没有电抗)最小。
这样的天线为平衡天线(天线上电流上下臂平衡)。
去掉偶极天线的一臂,将另一臂换成无穷大地,大地对场的反射,根据镜像原理,一正电荷将在其镜像处感应出一负电荷,此时,天线的上臂将产生一镜像,该镜像上的电流分布完全等同于偶极天线的下臂,在这种情况下,这种天线为单极天线。
对于无穷大地其辐射图等同于偶极子。
如果将地逐步缩小,将无法行程理想镜像,下面地的电流分布将发生变化。
现今的手机,体积越来越小,机体再不能看成是大地,机体越小,手机中的单极天线受手机影响越大,因为手机俨然成为了天线的另一臂了。
这种天线是非平衡天线。
天线(系统)上电流分布将明显受手机体的影响。
当手机的最大尺寸小于系统最小频率的四分之一波长时,天线系统将无法在该频点处产生谐振。
monopole 的特点:大带宽和高增益,容易应付3G时代跨越2GHz的几百兆带宽需求,内置平面Monopole结构灵活,易于与当今多变的手机结构相配合。
图2内置平面Monopole手机monopole天线需要的其他一些条件:mm(高度)3~4mm内置Planar Monopole天线可a) 辐射体面积约300~3502以比同样工作频率的PIFA小。
b) 天线投影区域不能有铺地,必须悬空,无PCB,也不要安排马达、SPEAKER、RECEIVER 等较大金属结构的元件。
因为单极天线的电性能对金属特别敏感。
c) 天线的馈源位置馈电点的位置, 一般建议设计在天线的四个角上,只需要一个Feed Point和PCB上的Pad相连,monopole主要受净空间大小的影响, monopole的带宽在低频会好一点,特别是加匹配电路后。
五.多频段实现方式:手机中的射频信号通道越来越拥挤。
已经从双频向三频甚至四频快速发展,还需要处理来自外围无线设备的各种信号,如蓝牙、Wi-Fi和GPS。
而随着WiMAX 和LTE(4G)的加入。
双频PIFA天线:PIFA天线的双频实现可以在PIFA天线上的相关位置上开槽,改变辐射体的表面的电流分布即可得到双频谐振特性。
例如:图 3 双频PIFA的辐射片形式其中i图: PIFA- Folded top patch, stamped from a metal plate图a中通过开槽形成两个辐射分支,改变原有辐射体表面的电流分布产生两个谐振,实现双频工作,较长的辐射分支工作在GSM900,较短的辐射分支工作在DCS1800。
PIFA天线的另一种形式:G走线的结构。
图4为双G anteena ,一般分成两块分成两块,基本独立,一块产生低频,一块产生高频。
图 4 双G型天线几何结构三频PIFA天线:a) 在双频天线的基础之上,通过展宽带宽来满足三频通信的要求。
通常采用加载寄生单元的方法来展宽频带,在主辐射片附近加载寄生单元,提高高频段的阻抗匹配特性,产生一寄生谐振,展宽高频。
图 5 (a)PIFA型的三频天线图5 (b)PIFA型的三频天线图5 (c) 单馈电形式PIFA三频天线Monopole天线:图6 Planar monopole with slits(Dual band)图7 Planar spiral monopole(Covering GSM/DCS/PCS bands)图8 a combination of a wide monopole element and a small helical element总结以上总结了一些手机天线(PIFA和monopole)的基本概念和种类。
现在手机天线还是多个窄带即多频带,倾向于采用4xGSM(850、900、1800、1900MHz)和3xWCDMA(850、1900、2100MHz),天线的形式种类也有很多,既要增加谐振点的个数,同时要控制各谐振点彼此之间的距离。
方法很多可以1.从公式原理上减小Q值(与尺寸成反比),但要求天线的空间要够,环境要好,该有的高度要有。
2.从形式上,产生多谐振:一种加寄生,一种是类似FICA的磁场耦合,主要为高频。
3.还有加匹配,PA功率可行的话。
理论是指导实际的,理论实际能彼此交融,才能融会贯通。
不然面对不符合常规的layout和天线设计要求,而束手无策。
设计、调试出性能卓越独一无二的天线比仿制天线难多了。