手机内置天线

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。

[转] 一款完整手机的流程编辑 | 删除 | 权限设置 | 更多▼设置置顶推荐日志转到私密日志转载自lee转载于2010年02月02日 11:41 阅读(4) 评论(0) 分类：个人日记权限: 公开一，主板方案的确定在手机设计公司，通常分为市场部（以下简称MKT），外形设计部（以下简称ID），结构设计部（以下简称MD）。

一个手机项目的是从客户指定的一块主板开始的，客户根据市场的需求选择合适的主板，从方案公司哪里拿到主板的3D图，再找设计公司设计某种风格的外形和结构。

也有客户直接找到设计公司要求设计全新设计主板的，这就需要手机结构工程师与方案公司合作根据客户的要求做新主板的堆叠，然后再做后续工作，这里不做主要介绍。

当设计公司的MKT和客户签下协议，拿到客户给的主板的3D图，项目正式启动，MD的工作就开始了。

二，设计指引的制作拿到主板的3D图，ID并不能直接调用，还要MD把主板的3D图转成六视图，并且计算出整机的基本尺寸，这是MD的基本功,我把它作为了公司招人面试的考题,有没有独立做过手机一考就知道了,如果答得不对即使简历说得再经验丰富也没用,其实答案很简单,以带触摸屏的手机为例,例如主板长度99,整机的长度尺37.6,整机的宽度尺寸就是在主板的两侧各加上2.5,整机宽度可做到37.6+2.5+2.5=42.6,例如主板厚度13.3,整机的厚度尺寸就是在主板的上面加上1.2(包含0.9的上壳厚度和0.3的泡棉厚度),在主板的下面加上1.1(包含1.0的电池盖厚度和0.1的电池装配间隙),整机厚度可做到13.3+1.2+1.1=15.6,答案并不唯寸就是在主板的两端各加上2.5,整机长度可做到99+2.5+2.5=104,例如主板宽度一,只要能说明计算的方法就行还要特别指出ID设计外形时需要注意的问题，这才是一份完整的设计指引。

三，手机外形的确定ID拿到设计指引，先会画草图进行构思，接下来集中评选方案，确定下两三款草图，既要满足客户要求的创意，这两三款草图之间又要在风格上有所差异，然后上机进行细化，绘制完整的整机效果图，期间MD要尽可能为ID提供技术上的支持，如工艺上能否实现，结构上可否再做薄一点，ID完成的整机效果图经客户调整和筛选，最终确定的方案就可以开始转给MD做结构建模了。

内置与外置天线及内置天线技术要求天线分为内置与外置，外置主要使用螺旋或者PCB，螺旋天线一般带宽比较好也比较常用，PCB 天线比较容易调频率易于设计，但爱立信有两项重要专利，所以在欧美市场上很少其他厂商使用。

还有一种假内置天线，其实就是外置天线的内置，性能相对比较差，一般不推荐使用。

内置天线而言，主要是PIFA与MONOPOLE天线。

PIFA的结构有slot antennna,G antennna等，一般常用G天线。

monopole 天线的效率极高，三星手机常用此种设计，但SAR值比较成问题。

但三星折叠机比较多，天线可以远离人脑，SAR相对人脑影响较小。

天线设计是个相对比较狭窄的领域，一般的RF工程师都可以进行设计，但要把天线作好是非常不容易的，需要长时间的积累。

所以即便NOKIA，也把天线外包给飞创等著名天线设计公司。

slot antennna 中高低频一般是由parastic产生的,由于天线其实要求的是1/4波长,在这种结构中,发射片之间的槽长便近似于1/4波长,因而产生谐振点,G天线则是一般分成两块,基本相独立,一边产生低频,另一边是高频。

通过控制发射片的长度可以改变频率.有时怀疑在两种结构中可能两种产生方式都存在,因为每个天线上都会有最敏感的区域,可能只是哪一种表现出的更强一点而已.monopole antenna 的SAR值,如果直板机的话,一般在2.0以上,大大超过欧标与美标,一般国产手机不会考虑SAR值的,只要效率好就ok,所以如果你所使用的是这种烂机的话,基本可以扔掉了。

内置天线技术要求：内置天线材料为铍铜、不锈钢等其他材料，具体支撑视结构而定。

铍铜（外面镀金）天线的RF 性能比较好，但是价格稍高于不锈钢材料。

内置天线性能的保证对结构要求较严，基本的要求如下，否则天线性能将受到较大影响，具体影响程度视天线的类型而定。

一般认为，PIFA 天线体积大、性能好；滑盖机必须使用此种天线进行设计。

手机中内置FM频段天线设计指南（第一部分，器件篇）前言目前MTK和博通等芯片方案公司推出了集FM收发、蓝牙、WiFi、GPS于一体的手机周边芯片，FM收发（含数据传输）成为手机中标配。

然而，FM频段频率低，波长长，要做到内置并小巧，需要牺牲一些指标，问题是牺牲多少能被接受？传统拉杆金属天线，是通过伸缩金属杆子来改变频率，其实也是窄带天线，其增益高是因为在空间接收面积大。

内置FM天线要基本满足要求，需要保障核心的指标：带宽，其次才是增益。

缩小体积的代价是首先牺牲带宽是不行的。

手机中选择适合的FM天线遵循如下流程：第一：天线选型目前可以选用的有陶瓷LTCC工艺天线、电路板（FPC）天线、塑胶片绕线天线、磁性绕线天线、铁氧体天线。

各类天线比较如下：项目微航天线陶瓷天线 PCB天线有源天线绕线天线空心线圈带宽宽较宽窄较宽窄窄方向性好差差较好差差频率漂移小大大较小大大整体效果较好差差一般差差手握影响小小大小大大可调参数有，多无有，复杂有有有组装难度容易小容易小大大半硬质合金引脚有无无无无无性价比高低低低一般一般FM双向收发可以可以可以不可以可以可以陶瓷工艺天线最先用于手机中，其制造工艺决定了必须是一个标准的器件，所有参数都锁定了，没有可以调节的点，然而终端输入阻抗不是纯的50欧姆，阻抗不一定很好匹配，需要改变主板的阻抗线或者匹配电路来适应。

这成为了一缺陷，因为手机主板更改不是很方便，改变一次往往不够。

匹配电路本身也存在损耗，这类天线另一个缺陷是增益低，其结构是微波陶瓷层层叠压、印刷导电材料组成，其电磁损耗大，其回损指标难达到要求。

后来一些方案公司，把陶瓷天线贴合在PCB上，用PCB走线来弥补缺陷，调整PCB走线来调整阻抗。

实乃画蛇添足。

因为成本高了。

韩国推出的铁氧体天线，也是这么做的。

不是市场主流。

PCB画的FM天线，其谐振频率可以到FM频段内一个点频，但是其本质还是一个窄带天线，带宽太窄，很多频段接收不到。

手机内置天线设计的通用规则1.通用设计要求手机天线性能与外形大小有密切关系。

通常会使用以物理长度的频率波长制定的规格化电气性长度，一般是将电气性长度为低于1/2波长以下的天线定义为小型天线(以下简称为小型天线)。

小型天线，它的缺点是低效率、窄频宽，为了确保天线的性能，因此天线小型化有一定的极限。

所幸的是天线使用的元件大多是可以创造空间的导体，若与波长比较的话，只要导体具备一定大小，基本上就可以当作小天线使用。

目前手机使用频率大多介于800MHz～2GHz之间，波长相当于150～350mm左右，因此100～200mm的终端尺寸对小型天线非常有利，也就是说只要巧妙应用移动终端的机壳，就可以获得小型、高性能的天线功能。

2.天线选型原则从手机整个性能的角度来考虑，天线设计在尽可能早的参与到设计过程中，因为这可确保所有的电气元件都放在可能的最佳位置上，以最大限度地优化设备的性能。

这意味着设备制造商必须重新估计设备中天线的作用，并在考虑了其它关键元件和成本的前提下明确地得出一个最优的尺寸与性能之比。

手机天线选型规则:有效面积mm2 距主板mm 天线投影下方 天线馈源 天线体积 电性能 SAR皮法 600 7 有地 2 大 很好 低单极 350 4 无地 1 小 好 稍高折叠机 滑盖机 旋盖机 直板机 超薄折叠机 超薄直板机皮法 适用 适用 适用 适用 不适用 不适用单极 不适用 不适用 不适用 适用 适用定制 适用以前天线作为一个电结构元件，长期以来一直是在开发过程硬塞进去的一个元件。

不过，为了避免被看作是“事后诸葛亮”，今天天线正逐步呈现出在设计过程中的中心作用。

随着体积尺寸继续变得越来越小，以及越来越多的连接标准需要在同一个设备中实现，天线制造商承担的在一个引人注目的设备上满足这些挑战的压力将是非常巨大的。

3. 对结构设计的要求3.1 使用尽可能大的空间：对天线性能来说，尺寸越大越好。

GSM(900/1800/1900)三频天线推荐的尺寸是20×40×8mm（PIFA，PCB单侧），或14×40×4mm（Monopole，PCB 双侧）。

利用内置天线实现手机FM收发器FM这种方法与传统的无源解决方案相比具有几点优势。

其中一个是有效消除了对天线阻抗为50欧的要求。

这是非常重要的调频频率，此处可以达到大约1米的辐射阻抗。

而固有的辐射放大器阻抗前置放大器的增益抑制了FM接收器大约6dB的噪声。

这相当于采用具有6dB高增益的无源天线。

由于限制了标准接收器自动增益这种有源天线确有弊端，但可以应付。

具体来说，就是设计与特性更为复杂，并且前置放大器耗费功率与PCB面积。

此外，有源器件必须受到保护来避免ESD，而且不会使灵敏度下降。

最重要的是，必须在没有有源天线的特性有益于有源天线的主要指标是由总输出噪声温度G/T(简称为G比T)归一化的总增益(天线+放大器)。

目前，如果提高放大器增益，输出噪声将增加,在G/T方面没有任何改善。

例如，G/T无损，完全匹配短偶极子或环路天线在室内温度下为-22.8 dB/K(具有1.8dBi的方向性，1.8dBi- 10log(290K))。

此处提出的G/T退化与完全匹配无损短偶极子天线有关的概念是与噪声指数(NF)的概念类似，因为在两个不同的节点对SNR进行了比较，但是在290 K噪声温度下在输入(如定义为NF的度量)并未要求匹配的源。

通常，由于大部分电学小型天线具有1.8dBi的方向性，增益G被认为是在各个角度上的“平均增益”，其与标准天线效率一致(所以，最大是0dB或100%)。

在本文整篇文章中，增益是与效率同义的，因此，并未包含方向性。

例如，G/T下降10dB，系统性能等价于无源天线-10dB效率(如果所有天线都被连接到无噪声接收器)。

除天线特性外，实际应用中G/T的退化值是受两个外部因素影响的：会增加输出噪声的周围噪声温度Ta，以及会增加天线输出噪声Tout(并因此减小G/T)的接收器噪声指数NFre。

已经表明由于人造RF噪声，Ta的值在FM频率下远高于室温T0(例如290 K 或-174 dBm/Hz)。

手机天线主要可以分为PIFA 天线，单极天线，现在随着调试难度的增加，新添了一种IFA 天线。

PIFA 天线PIFA 天线对天线高度和面积有相当的要求一般双频高度要求在5mm 以上，面积满足400平方mm四频天线建议高度在7以上，面积满足500平方 mm虽然PIFA 要求天线空间较大，但是PIFA 天线与别种天线相比有自己有优点1， 天线稳定性好，天线面积高度控制得当，不会因为小的差异导致手机性能变化2， 天线抗干扰能力强，天线附近允许存在一定的金属器件，手机外壳允许存在金属装饰（金属环） 3， SAR 值测试相对好过（国内水货机测试较少）单极天线单极天线出现于PIFA 天线之后，在手机外壳越来越小的市场前提下应之而出的一个产物 单极天线又称MONOPOLE 天线，对天线自身的空间要求与PIFA 天线相比要求降低很多，主要是要看主板设计时所留净空位置（PCB 边缘至镂空边缘距离或镂空到天线的距离），一般来说双频天线要求天线净空大于4mm ，面积大于260平方mm四频则相对更高，要求天线净空大于6mm,面积大于300平方mm与PIFA 天线相比1， 单极天线更加适应目前日趋小薄得手机ID 设计，较小的空间设计出满足性能要求的手机天线。

2， 单极天线受周边金属器件和金属装饰影响较大，要求天线附近不得存在大金属器件，如SPK,CAMRE,马达，TV 拉杆等，且前壳金属环对天线影响很大。

天线主要所在面（尽可能高）天线主要所在面要求尽可能远离金属IFA天线IFA天线可以看做MONOPOLE天线的衍生，一般是在一高度和面积很难满足PIFA天线要求，且天线周边净空不是很好的情况下，根据具体情况调试得出。

与PIFA天线相比，IFA天线一般多是作在支架斜面和侧面（PIFA天线一般做于支架平面）与单极天线相比，IFA天线采用双腿（一馈电点，一地点），采用的面积与走法大致相同。

手机能看到信号的原理吗手机能看到信号是因为它有一个内置的天线，可以接收到手机信号。

手机信号是由无线电波传输的，手机天线能够将这些无线电波捕捉并转化成电信号，然后将其传送到手机内部的处理器。

手机的处理器将这些电信号转换成可读的信息，这些信息可以是语音、短信、图像或视频等。

手机天线的类型有许多种，每种天线都有其具有特定的特性，以应对不同的情况。

一般而言，手机天线分为两种：内置式和外置式天线。

内置式天线通常放置在手机内部，在发射和接收信号时，会通过天线腔所采集的零散信号被聚合，并形成一个有效的信号。

外置式天线则需要通过线缆连接到手机上，在信号传输时，需要拉出天线并铺设在机身外面，以提高信号接收质量。

现在的手机一般都使用的是内置式天线，这个天线是通过天线腔接受到信号的。

天线腔是指手机内部特定的位置，一般是在手机的耳机口或侧面。

天线腔是一个有利于信号传输的位置，因为这个位置离手机的核心电路板和处理器比较近，这样可以减少传输距离和信号衰减。

此外，天线腔还可以保证信号的方向性和稳定性，这对于手机的通讯质量是至关重要的。

在手机连接网络的时候，手机会接收到网络上的控制信号。

这些控制信号包括了网络的相关信息，比如频率、速率、信号强度、数据容量等等。

通过这些控制信号，手机可以将自己的通讯能力与网络同步，并保持正常的通讯状态。

当连接到网络后，手机也会定期向网络发送自己的信息，以保证线路正常运行。

手机可以看到网络信号，主要是因为在接收到信号后，手机将信号转化成了可读的信息。

这些信息可以是图像、数字或文本等，将它们展示在手机屏幕上，让用户能够更好地了解和使用手机。

在技术上来说，手机通过天线接收信号和处理器转化信号成所需的信息是相对独立的过程，但是它们紧密相连，让手机能够更加便捷地使用网络。

在使用手机时，信号强度是非常关键的一个因素。

信号强度通常是由信号电平、信噪比和误码率等因素所决定。

如果信号强度不足，就会导致通讯质量下降，甚至无法正常使用。

手机内置天线面临的挑战问题分析用户都希望手机使用的是内置天线。

但是，这并不像想象的那么简单。

对于每一位手机用户而言，在通话的时候，突然中断总是令人生气，而且，如果接收效果不好，用户会感到不快。

对于手机的射频性能来讲，天线的性能极为重要。

网络运营商经常测量手机的发射和接收性能。

如果性能达不到标准，这样的手机根本就卖不出去，因为，他们在网上的表现太差。

性能差的天线还会影响功耗，缩短电池的使用寿命。

效率较低的天线在基站上所产生的功率较低，闭环功率控制系统需要对它进行补偿。

基站就会要求手机发射更大的功率。

这就是说，在通话时，天线会影响手机的功耗。

手机的款式，用起来是否舒适和安全，也是很重要的。

如果有得选择的话，用户会选择集成了内置天线的手机，因为，把这样的手机放在口袋里，会比使用外置天线的手机更舒适，而且，机壳的款式也可以设计得更吸引人。

从机械方面讲，内置天线更结实、更可靠。

然而，手机的一些新功能，比如，照相功能，会使手机在电气方面变得更加复杂，而且，在加入新功能之后，留给天线的空间就更少。

所有手机设计师将要面对的难题是：如何迎合消费者的需要，把内置天线纳入时尚的手机中。

有一个重要的问题，手机设计师必须首先问一问自己：能不能把性能合格的内置天线纳入自己设计的手机中去？在大多数情况下，只要有合适的地方放天线的话，那么，答案是肯定的。

特别需要指出的是，一定要给天线腾出合理的空间，手机设计师一定要愿意与天线设计师合作，解决所有可能出现的问题。

由于天线是在手机的里面，往往就会出现天线与其它器件之间相互干扰和交叉耦合的问题。

在手机中使用内置天线所遇到的困难比使用外置天线要多得多。

但是，如果方法正确，那么，在手机中使用内置天线，做起来既快效率又高。

对手机设计师而言，把内置天线用到手机上，需要解决三个主要的问题：第一、天线所要放置的位置；第二、天线可以使用的空间；第三、如何安排在手机内的其它元器件，避免带来问题。

用户都希望手机使用的是内置天线。