RFsister案例分析TP对天线的影响.pdf

【RFsister案例分析】TP对天线的影响 大家都知道，整机环境对天线性能的影响是非常大的，在方案设计初期，需要注意让预留出 来放置天线的位置环境尽量做到少被干扰。 回归正题，TP到底会对天线造成哪些影响呢？就让我们通过下面一个实际案例来看看吧！ 首先简单介绍下我们这次案例分析的器材状况：本次我们使用的是一台全塑料外壳的平板电 脑 （如下图所示），总共需要设计的有两个天线，分别是3G主天线和一个GPS/WIFI/BT共 用天线。 我们先把一个GPS/WIFI/BT共用天线的有效数据调出来，这个数据是在微波暗室测试的无源 数据。通过数据可以看到天线增益和效率都比较差，实际使用的效果其实也不理想。 我们先后设计的几款天线得到测试结果都大同小异，效果并无提升。据经验所知，一般遇到 这种情况往往都是因为整机环境所导致的，进而影响到天线性能无法提升。 下面我们就通过一组简单实验来验证上面所说得环境问题吧！ 如上图所示，直接从天线馈点处引出一根与GPS对应频率波长相对应长度的导线，伸出至机 子外边，再测试，数据如下： 我们将前后GPS频段的效率进行对比，可以看到性能提升了一倍，再观察天线周边环境，并 无发现可以导致如此大数据差异的环境影响。因此，我们基本上就可以把问题锁定在屏幕上 了。 接下来我们继续做实验，来验证干扰是否来自屏幕。 首先说下平板电脑屏幕的组成，可初略分为两个部分：一部分负责显示，另一部分是表面的 玻璃板，也就是触摸控制 （TP）。 如下图所示我们首先移除屏幕表面TP，然后再对天线进行测试看看数据如何。 我们发现移除TP后发生频偏，将驻波修正，效果如下图： 测试数据如下： 从数据上我们可以看到，性能提升非常明显。其实实验做到这里我们已经可以准确锁定，问 题就出在TP上。 那么为什么一片透明的玻璃触控屏会对天线性能有这么大的影响呢？小编再为大家分享一 张图： 看到上图密密麻麻的线了吗？这些就是附在TP上的极细金属导线，这些金属导线我们用是 肉眼是无法直接看到的，而它们会对天线性能产生非常大的影响。 那么大家知道，为什么这些金属导线会对天线性能造成这么大的影响吗？ 下面就来为大家讲解下为什么会有这么大的影响：首 先我们要明白天线传输信号的原理。 信号从模块出来，通过天线转换成交替变换的电场和磁场，辐射向空间。而在电磁场理论中 存在一种现象叫电磁感应现象，即： 穿过闭合电路的磁场发生变化时，根据电磁场理论， 变化的磁场周围产生电场，电场使导体中的自由电子定向移动形成电流，这种情况产生的电 流称为感应电流或感 生电流。 TP 中的金属线是闭合的电路，信号传输中会产生变化的磁场。如果2个条件都满足了，根 据电磁感应现象，就会在TP 中产生电流。那么就会使得天线辐射出来的信号被吸收掉一部 分，从而导致天线辐射效率降低。 一般的天线都会被设计在平板的顶部或底部，而这些地方一般都会留有边框，所以在这就不 需要触控功能。解决办法是将天线的投影区处的金属导线去掉，这样既不影响使用，又能去 掉对天线的影响。 最后小编附上一组数据，看看主天线的暗室有源测试数据对比，来感受下TP对天线性能的 影响。 安装了TP 的数据：