新型手机内置天线

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手机内置天线分类

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。

2024年移动终端天线市场发展现状

2024年移动终端天线市场发展现状移动终端天线作为无线通信设备中的重要组成部分，在移动终端设备中起着关键的作用。

随着移动通信技术的快速发展和智能手机的普及，移动终端天线市场也逐渐壮大。

本文将对移动终端天线市场的发展现状进行分析。

1. 市场背景移动终端天线市场受到多种因素的影响，包括技术进步、用户需求、产业链合作等。

随着5G技术的推进和新兴应用的涌现，移动终端天线市场呈现出丰富的发展机遇。

2. 市场规模根据市场研究机构的数据显示，移动终端天线市场自2015年开始快速增长，并在之后几年保持了稳定增长的态势。

根据预测，到2025年，移动终端天线市场规模将达到X亿美元。

3. 产品分类移动终端天线主要分为手机天线、平板电脑天线、智能手表天线等多个品类。

根据应用场景的不同，不同类型的移动终端天线具有不同的技术特点和设计要求。

•手机天线：手机天线一般分为主天线和辅天线，主要用于无线通信和数据传输。

•平板电脑天线：平板电脑天线通常设计成内置天线或外置天线，以支持无线网络连接。

•智能手表天线：智能手表天线一般采用小型化设计，以适应手表的体积和重量限制。

4. 技术发展趋势随着移动通信技术的不断突破和更新，移动终端天线也在不断演进和创新。

以下是移动终端天线市场的主要技术发展趋势：•多频段设计：由于不同国家和地区的通信标准存在差异，移动终端天线需要支持多种频段和制式，以保证全球漫游的通信需求。

•天线集成化：为了适应移动终端设备的小型化趋势，天线的设计逐渐向集成化方向发展，以减少空间占用和提高性能。

•天线性能优化：随着通信速率的提高和信号传输的要求越来越严格，移动终端天线需要不断优化性能，以提供更稳定和高效的通信体验。

•新材料应用：新材料的出现为移动终端天线的设计和制造提供了更多选择，如陶瓷天线、相变材料等，以提升天线的性能和可靠性。

5. 市场竞争格局目前，移动终端天线市场竞争较为激烈，存在多家主要厂商竞争。

这些厂商不仅在技术研发上进行持续投入，还通过合作伙伴关系来拓展市场份额。

通过电磁耦合形成宽频覆盖的小型手机天线

２天线的设计
收稿日期：２１－８２０００－０
＋基金项目：国家自然科学基金项目（０７０１６８１６）。
本文通过附加谐振枝的方法实现双频工作，天线结
护
责任编辑：左永君ｚｏｏｇｕ＠ｍｂｏｃｕｙｎｊｎｃｍ．ａ
；设计与实现
通过电磁耦合形成宽频覆盖的小型手机天线＊
张婷靳贵平李融林华南理工大学电信学院
１引言
随着无线通信技术飞速发展，短短几十年内，移动通信系统经历了几代革新。从最初单一工作系统、单一
ＯＭＨＯｚ～２９ＭＨｚ）６０频段的覆盖也成为了新的需求。另外，手机内置天线还有小型化、易集成等需求。设计满足多功能需求的小型化手机天线一直是天线领域研究的
２０１
０第期Ｉ年２－１４葛’ ’ Ｊ５
；溺设计与实现ｉ；ｉ
构如图１示。该天线采用ＴＹ５所Ｌ一的介质板，介电常数
Ｅ，２２＝．，板厚０５．ｍｍ，地板的尺寸为１０Ｘ４ｍｍ００，辐
２４ｚＧＨ频段激发两个高次谐振模，可用于高频段的覆
ＧＳ９、ＵＳＴ２０、ＷｉＸＭ１０ＭＴ、ＬＥ３０ＭＡ等频段。
１９ＭＨｚ１２ＭＨ０９／９０ｚ～２０ｚ），随着４１ＭＨ７Ｇ通信技术
的发展，对ＬＥ３０ＷｉＸ（３５ｚ～２０ＭＨｚ２Ｔ２０／ＭＡ２０ＭＨ４０／５

手机中内置天线FM收音机所用的小型低噪声放大器

手机中内置天线FM收音机所用的小型低噪声放大器Houssem Chouik
【期刊名称】《电子产品世界》
【年(卷),期】2012(19)10
【摘要】手机中FM收音机模块用耳机线作为FM的天线，或是把无源天线集成到手机内部，都不是理想方案。

利用有源天线技术可以满足手机FM收音机模块对天线的要求。

本文介绍了英飞凌有源天线模块的设计及低噪声放大器在其中的重要性。

【总页数】1页(P61-61)
【作者】Houssem Chouik
【作者单位】英飞凌科技有限公司
【正文语种】中文
【相关文献】
1.一种新型小型双频手机内置天线 [J], 李慧;官伯然
2.一种新型结构的小型化双频手机内置天线 [J], 彭宏利;张厚;刘其中
3.手机APP在大连市小型水库报汛中的应用 [J], 任聃;黄猛;庞毅
4.频率可调内置天线在手机中的应用 [J], 李煦
5.美国Stryker Instruments公司对小型电池骨动力手机和骨动力系统中的电池盒进行召回 [J],
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内置天线分类

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）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。

天线主要所在面要求尽可能远离金属。

手机天线设计汇总(飞图科技)

效率与增益
效率与增益
手机天线的效率与增益决定了信号的传输距离和穿透能力。高效率与增益能够提高信号的传输距离和穿透能力，使手机在复杂环境下仍能保持稳定的通信性能。
优化技术
为了提高手机天线的效率与增益，需要采用先进的优化技术，如仿真技术、电磁场优化算法等，对天线的设计进行精细调整和优化。
抗干扰能力
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抗干扰技术
手机天线需要具备抗干扰能力，以应对复杂电磁环境中的各种干扰源，如其他无线通信设备、电磁噪声等。
兼容性
手机天线应具备良好的兼容性，与其他无线通信设备共存时不会产生相互干扰，以保证通信的稳定性和可靠性。
03
手机天线的设计流程
需求分析
01
02
03
需求调研
深入了解客户对手机天线性能的需求，包括天线增益、效率、带宽等关键指标。
方案优化
根据评审意见，对初步方案进行优化，完善手机天线的设计方案。
天线仿真与优化
建立模型
根据设计方案，使用电磁仿真软件建立手机天线的模型。
仿真分析
对建立的模型进行仿真分析，评估天线性能是否满足设计目标。
优化调整
根据仿真结果，对天线模型进行优化调整，提高天线性能。
样品制作与测试
样品制作
根据优化后的天线模型，制作手机天线的样品。
测试准备
搭建测试环境，准备测试设备，确保测试结果
的准确性和可靠性。
性能测试
对手机天线样品进行性能测试，包括天线增益、效率、带宽等关键指标
的测试。
测试结果分析
根据测试结果，对手机天线的性能进行分析和评估，确认是否满足设

iPhone 6 6+天线设计

iPhone6 6+的天线设计2014/11iPhone 6/6+相较前代手机，多了NFC支持，LTE支持更多频段。

天线结构前所未有的复杂。

支持的无线通信标准：Cellular：CDMA EV-DO Rev. A (800, 1700/2100, 1900, 2100 MHz)UMTS (WCDMA)/HSPA+/DC-HSDPA (850, 900, 1700/2100, 1900, 2100 MHz)TD-SCDMA 1900 (F), 2000 (A)GSM/EDGE (850, 900, 1800, 1900 MHz)FDD-LTE (频段1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 13, 17, 18, 19, 20, 25, 26, 28, 29)TD-LTE (频段38, 39, 40, 41)总结一下，全部频段：Bands 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 13, 17, 18, 19, 20, 25, 26, 28, 29 ；Bands 34,38, 39, 40, 41 。

进一步整合一下：（B38/B40差距较大，一般不整合）TX：Bands 1, 3, 4, 7, 8, 13, 17, 20, 25（2）, 26（5、18、19）,28；34, 38,39,40, 41 。

RX：Bands 1, 3, 4, 7, 8, 13/17, 20, 25（2）, 26（5、18、19）,28, 29；34, 38,39,40, 41。

RX又可分为：PRX：Bands 1, 3, 4, 7, 8, 13,17, 20, 25（2）, 26（5、18、19）,28；34, 38,39,40, 41。

DRX：Bands 1, 3, 4, 7, 8, 13/17, 20, 25（2）, 26（5、18、19）,28, 29；38,39,40, 41。

即发射TX 16个通道（11 FD + 5 TD）加上GSM HB/LB的2个通道，共18通道。

中国手机天线发展趋势分析、无线充电市场发展接收端、发射端发展趋势分析

中国手机天线发展趋势分析、无线充电市场发展接收端、发射端发展趋势分析手机天线主要负责接收和发射电磁波，如果没有天线，手机将无法通信。

从天线的设置方式来看，分为内置和外置。

最开始的手机天线是外置的，随着技术的进步以及通信频段往高频发展（频率越高，波长越短，天线业绩越短），手机天线从之前的外置变为现在普遍流行的内置。

在内置的手机天线中，除了主通信芯片用于访问运营商网络，还包括了Wi-fi天线、GPS天线、NFC天线以及无线充电芯片。

从内置天线的工艺来看，主要有FPC、金属中框以及LDS天线工艺。

FPC天线是用塑料膜中间夹着铜薄膜做成的导线当做手机天线。

以iPhone3GS为例子，该款手机采用了FPC天线，依靠铜箔辐射信号，其优点是设计简单并且生产成本较低，缺点是比较容易受到五金件及装配精度影响，而且在此款手机上出现过连接不牢固的情况。

金属中框天线是直接把手机金属中框的一部分当做天线来用，iPhone4就采用这个方案。

该款手机的金属边框采用了CNC不锈钢工艺，这个边框不仅起到了机身框架的作用，同时还是手机的无线天线。

并且这个边框左侧和顶部的两条缝隙将其分为两段，两段中的左半部分起到了WiFi、蓝牙和GPS天线的作用，右半段则是UMTS/GSM手机网络天线。

LDS（LaserDirectStructuring，激光直接成型）天线是利用特殊的激光将设定好的线路图雕刻在塑料器件表面，经过化学电镀等步骤后，在塑料表面形成一层金属层电路的工艺。

这种方法让天线可以“寄生”在其他塑料元件上，不再需要单独的放置空间。

苹果公司从iPhone6开始采用LDS天线，在金属后盖上注塑，看似一体成型的金属后盖被切分成A/BCD/E三段，其中A、E分别为上部分天线和下半部分天线，中间BCD部分是相互导通的，充当天线接地部分。

与传统的天线的相比，LDS天线性能稳定，一致性好，精度高，并且由于是将天线镭射在手机外壳上，不仅避免了手机内部元器件的干扰，保证了手机的信号，而且增强了手机的空间的利用率，满足了智能手机轻薄化的要求。

手机新型天线介绍

未来手机天线的简述---------GPS，BT，WLAN 一， G PS 天线1，GPS简单介绍GPS=Global Positioning System 全球定位系统该系统是由美国国防部于1973年组织研制，主要为军事导航与定位服务的系统。

历经20年，耗资300亿美元，于1993年建设成功。

最初是用于军事，后来也开放给民用了（精度2.93—29.3米），不过精度却仍然是军用的1/10（军用的精度0.293—2.93米），目前市面售的GPS接收机在空旷地带一般都能达到10米左右。

2，GPS天线简单介绍一下“极化”的概念——天线的极化方向，就是指天线辐射时形成的电场强度方向。

极化方式有两类：一种是线极化，一种是圆极化。

线极化方式又分为水平极化和垂直极化；圆极化方式又分左旋圆极化和右旋圆极化。

我国国内卫星天线一般是采用线极化，而美国GPS卫星采用圆极化方式。

其中：上行链路采用左旋圆极化（LHCP），下行链路采用右旋圆极化（RHCP）。

于是如果我们做手机GPS接收器的话，势必需要采用右旋圆极化（RHCP）的接收天线才行。

如果采用PIFA类线极化天线来接收RHCP卫星信号，根据极化损失原理，会造成3dbm（一半）的极化损失。

GPS可选天线包括：有源/无源陶瓷型PATCH天线，无源PIFA天线，贴片3，PATCH陶瓷天线介绍据上面表格可以看出，主流推荐的GPS天线形式中，首推PATCH片式陶瓷天线。

下面图中是常见天线样板：GPS 无源天线: Patch GPS 无源天线: Chip&Bulk GPS 有源天线: PatchGPS 有源天线: Chip&Bulk SDAR天线: Passive SDAR天线: Active3.1 电路部分：带低噪放和滤波器的有源天线接收到信号后，经过后级的滤波放大，匹配后进入到GPS 基带部分进行解码等处理。

3.2 天线部分：天线选用3V左右供电的有源天线，一般我们选用天线的参数为增益27db左右，噪声系数1.5dB左右。

手机天线按位置可分为内置外置

手机天线的一般性介绍手机天线按位置可分为内置外置按朝向可分为竖插和侧插天线需要一个空间区域，保证它发射和接收的性能：一般面积最少400平方mm以上，高度4.5mm以上,即实际要求的是净空间体积尽量大，天线性能越好。

具体需要根据外观和附近的器件等等评估。

详细介绍：主要内容：介绍手机天线的类别：平衡天线和不平衡天线。

不平衡天线在手机中的应用：单极天线和PIFA天线。

同时提出了手机天线设计须优先考虑：1 •天线的种类2•天线的位置3•各部件间的连接方法4•手机的EMI5•天线所占用的空间一般言之，有两种天线可供选择：平衡天线和不平衡天线。

平衡天线是独立工作的，与周围的环境无关。

而不平衡天线必须接地。

不平衡天线产生电流流到地，而且，在总的辐射功率中，包括这些电流所产生的功率。

汽车上经常使用的单极天线就是一个很好的例子，它的车身就是地。

天线的性能也与它的尺寸大小有关。

天线的尺寸是用波长来表示的。

不平衡天线的地是有效尺寸的一部分，因此，实际的天线尺寸可以做得更小些。

移动电话的天线是不平衡天线的一个实例。

它们的地是在手机里的金属结构，一般就是印刷电路板和它四周表面镀有金属材料的部件，这就是我们常说的印刷电路板总成。

在手机里往往使用不平衡天线，这是因为它的尺寸比较小。

对于低频带手机而言，例如GSM90手机和CDMA80手机，在用波长表示时，手机里能留给天线的空间狭小。

于是，在这么狭小的空间里装一个高效率的平衡天线，是不可能的，所以一定要用不平衡天线。

对于频率较高的手机来说，位置对天线的限制就少得多了。

例如，GSM180（的波长是GSM90啲一半，因此，能给天线留出的空间也就更大些。

在频带较宽的手机中可以使用平衡天线。

最近，WCDM手机的内置天线和GPS的外置天线都用了平衡天线。

这么做的好处是：天线不会产生大电流在手机上流过。

这就是说，采用平衡天线后，天线的设计和手机的设计，关系就不那么大。

然而，问题是：大部分手机都必须能够同时用于高频带和低频带。

红米9更换天线教程(一)

红米9更换天线教程(一)
红米9 更换天线教程
准备工作
•确定需要更换的天线类型
•资料：新天线、螺丝刀、吸盘工具、塑料卡等工具
步骤一：备份数据
1.备份手机中的所有数据，以防数据丢失造成不必要的损失。

步骤二：关机拆卸
1.关机并拔掉手机电池。

2.使用螺丝刀打开手机背面的螺丝。

3.使用吸盘工具轻轻吸附在手机背部，然后用力将手机背部壳体慢
慢打开。

步骤三：更换天线
1.查找原天线的位置，通常位于手机背面靠近拆卸的位置。

2.使用塑料卡等工具轻轻将原天线拆下来。

3.用同样的方法安装新天线，确保牢固、稳定。

步骤四：组装手机
1.将手机背部壳体合上，确保每个角落都紧密贴合。

2.使用螺丝刀将背部的螺丝逐一拧紧。

步骤五：测试与调试
1.安装电池，并开机测试手机信号是否正常。

2.如有需要，调试新天线的位置，以获得最佳的信号接收效果。

注意事项
•在拆卸手机部件时，要小心轻柔，避免过大的力道导致零件损坏。

•如果对手机内部不太熟悉，建议寻求专业人士的帮助，避免因操作不当而造成不可挽回的损坏。

以上就是红米9更换天线的详细教程，希望能对你有所帮助。

记
得在操作前做好备份，谨慎操作！。

手机中内置FM频段天线设计指南(第一部分,器件篇)

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。

一种紧凑型多频段手机内置环形天线的设计

一种紧凑型多频段手机内置环形天线的设计代传堤;吴多龙;吴艳杰;黎宇彪;林青【摘要】The design of a compact internal multiband folded loop antenna for GSM850/900/GPS/DCS1800/PCS1900/UMTS2100 multiple mobile operation has been proposed.The whole antenna struc-ture consists of a single folded meander loop track and a T-shape back-coupling element, whereas the loop pattern is activated through the electromagnetic coupling mechanism by the T-shape element which is connected to the microstrip feeding line.The size of the total structure is 114 mm ×61.6 mm ×6 mm, meanwhile the area left for the loop track is only 61.6 mm ×15 mm ×6 mm.The compact structure makes the design very suitable for the mobile phone requirements for slim space.The design and optimi-zing of the performance of the proposed antenna were performed by using the simulator software HFSS. An actual model has been prototyped for testing.Measured and electromagnetic simulated results are in good agreement, thus indicating that the proposed antenna can meet the actual demands.%设计了一种应用于GSM850／900／GPS／DCS1800／PCS1900／UMTS2100多频段移动通信制式的紧凑型手机内置环形天线．整个天线结构包括一个弯折线形的折叠环形辐射体和T型背面耦合单元，其中环形辐射体由连接至微带馈线的T型单元通过电磁耦合机制激励．整个结构尺寸为114 mm ×61．6 mm ×6 mm，其中环形辐射体仅占空间61．6 mm ×15 mm ×6 mm，结构紧凑，适合满足移动手机狭小的空间要求．使用HFSS仿真软件设计和优化天线，并构建一个实际的测试模型．测量结果和仿真结果吻合良好，表明此天线能够满足实际需求．【期刊名称】《广东工业大学学报》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】4页(P100-103)【关键词】手机天线;折叠环形天线;多频段天线;阻抗带宽【作者】代传堤;吴多龙;吴艳杰;黎宇彪;林青【作者单位】广东工业大学物理与光电工程学院，广东广州510006;广东工业大学物理与光电工程学院，广东广州510006;广东工业大学物理与光电工程学院，广东广州510006;广东工业大学物理与光电工程学院，广东广州510006;广州思泰信息技术有限公司，广东广州510663【正文语种】中文【中图分类】TN828.61 问题的提出随着无线通信技术的飞速发展，特别是近几年来智能手机的日新月异，手机越来越趋向小型化、多功能、高性能发展，在小体积的手机中集成更多的无线服务的需求不断增大，这对手机天线的设计提出了更高的要求.为满足实际需要，多频段多功能的手机天线越来越多地被研究与应用.宽频段、多带宽、结构紧凑是手机内置多频段天线设计的重要因素，如mon-opole［1-3］、PIFA［4-7］和许多其他类型的天线设计［8-15］.近来，许多文献提到环形天线由于自身独特的多模特征，可为多频段手机天线的应用提供可行的解决方案.环形天线可以看作是工作在0.5λ和1.5 λ两个非平衡模式下的折叠型单极子天线(folded monopole)［5］，也可以看作是工作在1λ平衡模式下的折叠型偶极子天线(folded dipole)［8-10］，因此单个环形天线就可以产生多达3个谐振模式，从而适合于移动手机多通信制式的频段需求.但由于环天线具有高谐振阻抗的特征［11］，在手机狭小的空间内配置环形天线良好的阻抗匹配对天线工程师来说是项挑战，各种调谐技术也被相继研究和应用.文献［8，13］提到通过增加调谐贴片能够改善天线谐振阻抗，文献［11-12］则采用了可重构技术，利用在电流密集处增加匹配桥或P-I-N二极管来控制电流流向，从而控制环形天线的谐振特性.文献［14-15］则采用辐射体耦合馈电方式，利用馈电单极子天线(feeding monopole)通过电磁耦合激励辐射环形天线.本文提出了一种紧凑型手机内置环形天线系统，由环形辐射体和T形耦合单元组成.其中环形辐射体采用弯折线折叠型结构，通过PCB板下平面的T形单元进行电磁耦合馈电，从而克服了环形天线自身高阻抗的缺点，充分利用其多模多谐振的优点.以VSWR=3∶1计算，所制天线系统能够产生777～1 620 MHz和1 390～2 155 MHz两个频段的谐振带宽，从而能够覆盖GSM-850/GSM900/GPS/DCS1800/PCS1900/UMTS2100通信制式(Low Band:824-960 MHz，High Band:1575-2170 MHz).设计中的环形天线辐射体仅占61.6×15×6 mm3的空间，结构紧凑，高度较低，非常容易满足移动终端狭小的空间限制.实验中对天线进行了软件仿真、样品构造和测试，其仿真结果和测试结果吻合良好，证明此天线能够满足实际需求.2 天线设计图1给出了所述天线的结构示意图.其中图1(a)为系统的三维视图，整个天线系统由PCB板、上层地面、介质衬底和天线金属部分组成.其中PCB板采用厚度为1mm的FR-4介质基板，其相对介电常数为4.4，损耗正切为0.02，并设定其长宽为114 mm×61.6 mm.介质衬底则由介电常数为1.07，体积尺寸为15 mm×61.6 mm×6 mm的泡沫构成.天线的金属部分由折叠环形带(folded loop strip)和电容耦合馈线(capacitivly coupling feeding line)组成，其中环形带由一单连续的弯折形环形单元组成，采用左右对称、等线宽等间隔的分布方式，并沿图1(b)所示的弯折线(bending line)折叠成3个区域，以增加其电长度的同时减少其所占的空间，最后通过短路点1和短路点2连接到PCB板的上层地面.为了增加与下层馈线间的耦合程度，环形带在①区域增加了3 mm宽度的调谐片(tuning pad).通过仿真验证，调节调谐片的长度可以达到调节天线阻抗匹配的效果.耦合馈线则由两个线宽相等的T型耦合单元组成，并连接至线宽为1.9 mm，阻抗为50 Ω的微带馈线，如图1(c)所示.图1 天线的几何形状(单位:mm)Fig.1 Geometry of the proposedantenna:(a)3D view，(b)Plan view of the loop radiating track，and(c)Bottom view3 结果与分析图2为采用耦合馈电(Coupling feeding)与在环形天线短路点1处采用同轴线直接馈电(Direct feeding)所得到的反射系数曲线.图2 不同馈电机制仿真的反射系数Fig.2 Simulated results of the reflection coefficient with different feeding mechanisms由图2可知，采用耦合馈电方式，能够使得环形天线在低频段处产生的两个谐振合为一个谐振，并扩大－6 dB的谐振带宽，同时降低高频段的谐振频率，使其能够覆盖GPS通信制式.为实验测试需要，实验中构建了天线的实际测试模型，如图3所示.其中图3(b)中PCB顶端的两个白色过孔为印刷电路板安装孔，经仿真验证，其对天线反射系数的影响基本可以略去.馈电末端连接至50 Ω阻抗的SMA测试线，并使用Agilent E5515C型射频矢量网络分析仪进行测试，测试结果如图4所示.由图4可知，天线在低频段产生一个谐振，在高频段产生两个谐振，以反射系数return coefficient=－6 dB(VSWR=3∶1)计算，谐振低频带宽为777～1 620 MHz，高频带宽为1 390～2 155 MHz，基本能够满足Low GSM850/GSM900 Band(LB:824～960 MHz)和High GPS/DCS1800/PCS1900/UMTS2100Band(HB:1 575～2 170 MHz)的频段要求.图5所示为仿真所得的环形天线分别在3个谐振频点0.911 GHz，1.655 GHz和2.107 GHz，在X-Z和Y-Z截面上的增益方向图(Gain(dB)).图3 天线的实际测试模型与测试线连接图Fig.3 Manufactured antenna prototypes and testing line:(a)Top View，and(b)Bottom view图4 天线模型的仿真和实测反射系数曲线Fig.4 Measured and simulated reflection coefficient for the proposed antenna prototypes图5 仿真所得天线在不同频点上的辐射增益方向图Fig.5 Simulated radiation patterns at(a)0.911 GHz，(b)1.655 GHz，and(c)2.107 GHz for the proposed antenna4 结论设计了一种手机内置多谐振多频段环形天线，通过采用PCB背面的馈线进行耦合馈电方式，克服了环形天线高阻抗的缺点，实现了天线的宽频特性.天线结构简单，设计紧凑，具有易共形、易美化和制作方便的优点.通过加工制作实物测试，证实了该环形天线可满足824～960MHz和1575～2170 MHz的频段带宽要求，适用于当前采用GSM850/900/GPS/GSM1800/GSM1900/UMTS2100制式的移动终端.参考文献:［1］Wong Kin-Lu，Chen Shu-Chuan.Printed single-strip monopole using a chip inductor for penta-band WWAN operation in the mobile phone ［J］.IEEE Transactions on Antennas and Propagation，2010，58(3):1011-1014.［2］Chu Fang-Hsien，Wong Kin-Lu.Simple folded monopole slot antenna for penta-band clamshell mobile phone application［J］.IEEE Transactions on Antennas and Propagation，2009，57(11):3680-3684.［3］Xu Jing，Du Zheng-wei，Gong pact planar monopole antenna for multi-band mobile phones［C］∥2005 Asia-Pacific Microwave Conference Proceedings(APMC’2005)，Suzhou，Jiangsu，China，2005:2703-2706.［4］Jiao Sheng-cai，Niu Jian-min，Jiang Ming.A compact multi-band PIFA antenna for mobile devices［C］∥2012 International Conference on Computer Science and Electronics Engineering(ICCSEE’2012)，Hangzhou，Zhejiang，China，2012:278-281.［5］Chen Jin-Hua，Ban Yang-Ling，Ying pact PIFA using capacitive coupled-fed for LTE/GSM/UMTS WWAN operation in the mobile application［C］∥2011 Cross Strait Quad-Regional Radio Science and wireless techn-ology conference(CSQRWC’2011)，Harbin，Heilongjiang，China，2011:414-417.［6］Kang Do-Gu，Sung pact hexaband PIFA antenna for mobile handset applications［J］.IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters，2010，9:1127-1130.［7］Chiu Chien-Wen，Chi Yu-Jen.Planar hexa-band inverted-F antennafor mobile device applications［J］.IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters，2009，8:1099-1102.［8］Zheng Ming，Wang Han-yang.Internal hexa-band folded Monopole/Dipole/Loop antenna with four resonances for mobile device ［J］.IEEE Transactions on Antennas and Propagation，2012，60(6):2880-2885.［9］Chi Yun-Wen，Wong pact multiband folded loop chip antenna for small-size mobile phone［J］.IEEE Transactions on Antennas and Propagation，2007，56(12):3797-3803.［10］Hayashida S，Morishita H，Fujimoto K.Self-balanced wideband folded loop antenna［J］.IEEE Proceedings Microwaves，Antennas and Propagation，2006，153(1):7-12.［11］Li Yue，Zhang Zhi-jun，Zheng Jian-feng，et al.A compact hepta-band Loop-Inverted F reconfigurable antenna for mobile phone［J］.IEEE Transactions on Antennas and Propagation，2012，60(1):389-392. ［12］Li Yue，Zhang Zhi-jun，Zheng Jian-feng，et pact Hepta-band reconfigurable loop antenna for mobile handset［J］.IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters，2011，10:1162-1165.［13］Wong Kin-Lu，Huang Chih-Hong.Printed loop antenna with a perpendicular feed for penta-band mobile phone application［J］.IEEE Transactions on Antennas and Propagation，2008，56(7):2138-2141. ［14］Sang Heun Lee，Ki Joon Kim，Jong Ho Jung，et al.Meander line loop antenna with coupled feed for multiband mobile phone［C］∥2011 International Workshop on Antenna Technology(iWA T’2011)，HongKong，China，2011:194-197.［15］Sang Heun Lee，Ki Joon Kim，Byoung-nam Kim，et al.Multi-band coupled feed loop antenna for mobile handset［C］∥2009 Asia-Pacific Microwave Conference Proceedings(APMC’2009)，Suntec City，Singapore，2009:2703-2706.。

手机内置天线设计通用规则

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）。

超宽频手机内置天线的设计与实现

超宽频手机内置天线的设计与实现徐锋刘学观(苏州大学电子信息学院，苏州江苏215021)∥{磊‘姜j母4簧…G‘堑超宽频毒轨雨置吏巍，。

’羔二歉体积，j：’(亲’3…8ra‘‘’m。

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M g叫00‘；：喙矿[摘要]双‘型超宽频手机内置天线，是一款体积，j：(长宽，高4删，覆盖频段迭到，，。

碍f，D C Sl700。

Pcs l90()至w cD M A2100的新型手机内置天线。

该天线用cs TM i crow w cs t l l击。

软件对其进行仿真及优化，仿真和测试结果i j．都表明该天线性能良好，具有较高的市场应用价值。

f，I关键词l手机内置天线；超宽频；G型天线近年来随着无线通诩产品技术上的进步，个人化的无线通谰产品可说是相当的普及，为了达到美观的目的，使得手机的小型化成为移动终端设计的必由选择，而其中天线的设计必然需要顺应该形势，所以缩小天线整体面积或是体积是未来必然的趋势，为了有良好的收发{瑕号品质，手机天线多半采用全方向性辐射场型的线性极化天线，如单极天线(m onopol e)，平面倒F型天线(P I F A)等，上述天线特点都具有_i匠f以全方向性的辐射场型，并具有结构简单，易与基板整合，制作成本低廉等特点，上述天线的缺点是带宽窄，目前市面上的手机多频段单极天线或PI FA天线多为带宽不能满足溺懦要而烦恼，本文介绍的手机天线采用新型高介电常数材料作为天线支架，达到天线体积的缩小的目的，并且设计出新颖的双G型天线模型使天线可以覆盖的通讯频段达到C D M A800．G S M900，D C Sl700，P C Sl900至W CD M A2100，天线没计过程中使用的软件为C ST M i cr ow aveSt udi o．1天线设计及结构尺寸图1为本文所提出的天线3D展开后平面几何结构图，天线长38m m，宽35r a m，高4m m o∞疑■■艟墨2平辊囊曩机舸田．图2为手机基板(PC B)顶部的结构图，所采用的印刷平面基板长度为100m m和宽度为40m m的FR4玻纤板，介电常数E r为4．9，厚度为05m m，去地的面积为6x40m m2；50欧姆馈线宽度为197m m，天线支架的长度为40m m，宽度为35m m，高为4m m，天线支架用的是介电常数E r为7的特殊树脂材料，损耗正切Los s t a ngent<0．001，这种材料很适合作为天线的支架，材料来自日本东京的研发机构，田3为双G天线在C ST软件仿真中的模型图2天线设计及软件仿真优化在C ST中经过多次仿真得知：1)改变S1和S2这两个参都会使低频部分的谐振发生改变(见图4和图5)，且变化规律为：当缝隙S1增大时，低频部分的两仆皆振耦合的越好，但是低频带宽逐渐减小；当缝隙S2增大时，低频的带宽相对增大，可以与S1的调节进行匹配262药两覃刃而从而得到满足要求的低频，2)改变G s对低频部分的影响很大，通过软件仿真可以看出G s增大可以优化低频的驻波。

新型的宽带手机天线设计

（１．北京信息职业技术学院，北京１０００７０；２．诺基亚中国投资有限公司，北京１００１７６）
【摘要】随着现代无线通信的发展，小型化、宽带化已经成为移动通信终端的发展趋势。针对宽带化发展的需求，提出一种新型的低剖面宽带手机天线设计。该方案通过在手机天线对立边的地平面上加载寄生单元，达到扩展带宽的目的。与传统的天线相比，在ＧＳＭ８５０和ＤＣＳ１８００频段，该设计天线的相对带宽分别提高了１００％和４３％。对天线进行加工测试，回波损耗寿ｄＢ
的带宽覆盖了ＧＳＭ８５０和ＧＳＭ１８００频段，性能指标满足手机通信技术带；带宽扩展【中图分类号】ＴＮ８２
【文献标志码】Ｂ
ＮｅｗＢｒｏａｄｂａｎｄＭｏｂｉｌｅＰｈｏｎｅＡｎｔｅｎｎａＤｅｓｉｇｎ
● ｉＴＲＡＮｓＭｌ１＿ｒＩＮＧ８输ＥＣ与ＥＩＶ接ｌＮ收Ｇ
【本文献信息】刘蕊，何伟．新型的宽带手机天线设计［Ｊ］．电视技术，２０１３，３７（１５）
熬
新型的宽带手机天线设计
刘蕊’ ，何伟
【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｗｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｍｏｄｅｍｗｉｒｅｌｅｓｓｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，ｍｉｎｉａｔｕｒｉｚａｔｉｏｎａｎｄｂｒｏａｄｂａｎｄｈａｖｅｂｅｃｏｍｅｔｈｅｔｒｅｎｄｏｆｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅｍｏｂｉｌｅ

用于手机的内置式双频天线的连接方法[发明专利]

专利名称：用于手机的内置式双频天线的连接方法专利类型：发明专利
发明人：周杰,张予,何代水
申请号：CN200510024444.X
申请日：20050317
公开号：CN1835280A
公开日：
20060920
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种用于手机的内置式双频天线的连接方法，将天线输入/输出端和短路端从天线本体向下延伸至原高度一半时，折成直角，同时天线本体的支架亦向下延伸形成天线支架延伸体，使天线本体和支架延伸体成为一体紧密附着于天线支架，另外将弹性柱体的高度降为原有高度的一半，焊接在电路板上，并使弹性柱体分别对应与天线输入/输出端和短路端相接触。

本发明可以改善现有连接方式带来的生产、组装不一致性问题，有益于天线固定于手机中，不发生可能的弹性形变带来的性能恶化。

申请人：英华达(上海)电子有限公司
地址：200233 上海市徐汇区桂箐路7号
国籍：CN
代理机构：上海浦一知识产权代理有限公司
代理人：丁纪铁
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具有可插拔式外置天线的手机[实用新型专利]

专利名称：具有可插拔式外置天线的手机专利类型：实用新型专利
发明人：罗昊,黄雨亭
申请号：CN201621112567.9
申请日：20161011
公开号：CN206136004U
公开日：
20170426
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：具有可插拔式外置天线的手机，包括内置主集天线、内置wifi/BT/GPS三合一天线、外置全频段天线、基带芯片、射频收发芯片、wifi/BT/GPS信号处理芯片、信号输入输出接口、第一和第二选择开关电路。

外置全频段天线与信号输入输出接口插拔式连接。

第一选择开关电路的第一端、第二端和第三端分别与射频收发芯片、信号输入输出接口和内置主集天线连接。

第二选择开关电路的第一端、第二端和第三端分别与wifi/BT/GPS信号处理芯片、信号输入输出接口和内置wifi/BT/GPS三合一天线连接。

基带芯片的第一和第二控制输出端分别与第一和第二选择开关电路的控制输入端连接。

本实用新型可在不改变手机外观的前提下连接外置天线。

申请人：上海鼎为通讯电子有限公司
地址：200120 上海市浦东新区南泉北路201号房地大厦1408室
国籍：CN
代理机构：上海华祺知识产权代理事务所
代理人：刘卫宇
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