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* 手机天线简介 基带部分（数字电路） 数字-模拟 模拟-数字 混频器 本振信号 功放 低噪放 滤波器 天线 模拟电路 无线通信原理框图 开关 天线简介 天线是高频电路和自由空间之间的 能量转换器，用来接收和发射电磁波。 天线是无线通信必不可少的部分，哪里有无线，哪里就有天线。 天线分类 按用途分类，可分为通信天线、电视天线、雷达天线等； 按工作频段分类，可分为短波天线、超短波天线、微波天线等； 按方向性分类，可分为全向天线、定向天线等； 按外形分类，可分为线状天线、面状天线等。 天线参数 天线的阻抗匹配 天线输入端信号电压与信号电流之比，称为天线的输入阻抗。 输入阻抗具有电阻分量 Rin 和电抗分量 Xin ，即 Zin = Rin + j Xin 。电抗分量的存在会减少天线从馈线对信号功率的提取，因此，必须使电抗分量尽可能为零，也就是应尽可能使天线的输入阻抗为纯电阻。 对于任一天线，总可通过天线阻抗调试，在要求的工作频率范围内，使输入阻抗的虚部很小且实部相当接近 50 欧，从而使得天线的输入阻抗为Zin = Rin = 50 欧------这是天线能与馈线处于良好的阻抗匹配所必须的。 对天线来说，调好匹配是最基本的，但是匹配状况良好，并不代表天线性能好，特别是在添加匹配电路的情况下。匹配状况良好，只能说明天线反射损耗小，匹配带宽良好，但是天线的辐射性能不一定好。 天线的工作频率和带宽 GSM: 880MHz-960MHz; DCS: 1710MHz-1880MHz; PCS: 1850MHz-1990MHz; 蓝 牙：2410MHz-2490MHz； GPS: 1575MHz。 天线的驻波比(回波损耗) 单极子天线的方向图 天线的增益 在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率之比。 天线的效率 :辐射功率 :输入功率 手机天线分类 按天线的安装位置可分为内置天线和外置天线 按天线的特性可分为PIFA 天线和单极子天线 外置天线 内置天线 PIFA天线下面必须有金属地,单极子天线下面不能有金属地。 按天线的材料可分为金属天线和陶瓷天线 天线一般包括塑料支架和金属片；陶瓷天线一般作为标准器件裱贴在电路板上。 影响天线性能的主要因素 天线的尺寸，主要取决于支架的可用尺寸。 一般要求尺寸为：L35mm×W10mm×H5mm。 天线周围的环境。 体现在手机天线的设计上 能利用的空间越来越小。 周围环境越来越复杂。 喇叭越来越多，最多有四个；摄像头经常有两个；导电装饰材料越来越多；FPC越来越多。 手机天线设计 手机天线的指标 在要求的工作频率内,驻波比小于3。 天线的效率应该在40%左右。 有源测试发射功率 GSM: 33±2(dBm), DCS: 30±2(dBm)。 有源测试接收灵敏度(误码率BER2.4%条件下) GSM: -102(dBm), DCS: -100(dBm)。 手机天线设计流程 天线评估 客户提供手机3D图,包括附近的器件,如摄像头,麦克风,扬声器，PCB板图,支架的高度以及天线周边的导电装饰件等,根据这些参数对天线的最终性能进行评估,如有必要会提出电路板和结构修改意见。 天线的设计 客户提供手机,一般需要一个完整的可以工作的手机,另外还要一块单独的电路板,单独的电路板用于调试天线的匹配，尽量保证有3个左右的支架;设计之前需要和客户确认天线支架，电池，外壳，扬声器等器件是否为最终量产用件，这些器件的改变都会对天线性能造成很大影响。 天线的测试 设计完天线的匹配后,需要测试天线的方向图,增益和效率等,判断天线的辐射特性是否达到要求;在辐射特性达到要求后,再进行天线有源的测试,有源测试包括天线的发射功率、接收电平和接收灵敏度等,给出测试报告;天线的设计和测试是一个反复循环的过程,最终的目标就是使天线达到所有的有源和无源指标。 天线测试设备 一. StarLab (Satimo) 天线测试系统 无源测试天线三维方向图、效率等； 有源测试天线发射功率和灵敏度。 水平面采用机械转台，垂直面采用电扫描(若干个探针)，测试速度快； 功能： 主要部件： 测试转台，圆柱形静区，标准喇叭天线，转台控制软件和近场-远场转换软件等 。 二. 矢量网络分析仪RSZVB8 功能： 测试微波电路包括天线的散射参数。 三. 综测仪RSCMU200 功能： 手机有源测试, 主要测试手机的发射功率，接收电平和接收灵敏度,可以选择不同的选件测试不同制式的手机,如GSM900,GSM1800/1900, CDMA等。 *