手机天线基础知识共28页
手机天线基础知识
PIFA需要的空间和其它条件
• PIFA需要的空间大小视乎频段和射频性能的需求。
双频（GSM/DCS）：600 ×7～8mm 三频（GSM/DCS/PCS）： ×7～8mm 700 m m2 满足以上需求则GSM频段一般可能达－ 1～0dBi， m m2 DCS/PCS则0～1dBi。 • 天线正下方一般避免安放器件，尤其是Speaker和Vibrator • 电池尽量远离天线。一般至少5mm以上。 • 天线同侧后盖上不用导电漆喷涂，谨慎使用电镀装饰。
内置天线分类
• PIFA Planar Inverted F Antenna • Internal Planar Monopole 内置平面单极天线 • Internal Helix 内置螺旋天线
手机结构 vs PIFA天线（直板 机）（一）
• 典型PIFA形 式,GSM/DCS (/PCS) • 位于手机顶部 • 面向Z轴正向， 与电池同侧。
• Efficiency（效率）
Gain＝Directionality × Efficiency
Efficiency＝Output Power/Input Power
天线原理
• Polarization（极化）
天线远场处电矢量轨迹。分线极化、圆极化、椭圆极化。 一般手机外置（stubby）天线在H面接近线极化，PIFA和Monopole极 化复杂。 基站入射波为线极化，方向与地面垂直。
天线馈点和接地的摆放 （红色为馈点，蓝色为接地）
手机结构 vs PIFA天线（翻盖 或滑盖）（一）
• 翻盖手机合 盖状态，天 线表现与直 板机无异。 • 开盖状态， 上下盖PCB 都为地，天 线由在地顶 端变为处于 地中央。
手机结构 vs PIFA天线（翻盖 或滑盖）（二）
移动通信天线基础知识
移动通信天线基础知识移动通信天线基础知识1.引言移动通信天线是移动通信系统中非常重要的组成部分，负责将无线信号从终端设备传输到基站，以及从基站传输到终端设备。
本文旨在介绍移动通信天线的基础知识，包括天线的类型、工作原理、调整和维护等内容。
2.移动通信天线的类型2.1 方向性天线方向性天线是指其辐射和接收信号的特性具有明确的方向性。
方向性天线适用于需要指向特定方向传输和接收信号的场景，如城市中的高楼大厦。
常见的方向性天线包括宽带定向天线、扇形天线等。
2.2 环形天线环形天线即辐射和接收信号的特性呈环形分布。
环形天线适用于需要覆盖较大范围的场景，如郊区和乡村地区。
常见的环形天线包括全向天线、扇形天线等。
2.3 室内天线室内天线主要用于室内覆盖，为终端设备提供较好的信号质量。
常见的室内天线包括分布式天线系统（DAS）和蜂窝天线等。
3.移动通信天线的工作原理3.1 天线辐射原理移动通信天线通过将电磁波能量转换为无线信号进行辐射和传输。
当电信号通过天线时，它将激励天线的振子使其振动，从而产生辐射。
3.2 天线接收信号原理移动通信天线接收信号的原理与辐射原理相反。
当天线处于电磁波的辐射场中，电磁波的能量将激励天线的振子，进而电信号。
4.移动通信天线的调整和维护4.1 天线方向调整天线方向调整是为了保证信号正常传输和接收。
通过调整天线的角度和方向，使其与基站之间的信号传输相匹配。
4.2 天线位置调整天线位置调整是为了优化信号的覆盖范围和强度。
通过调整天线的位置，使其能够覆盖目标区域，并确保信号强度均匀分布。
4.3 天线系统维护天线系统的维护包括定期巡检、故障排除和设备更换等。
定期巡检可以检查天线系统的运行状态，及时发现和解决问题。
故障排除是为了解决天线系统中可能出现的故障和问题。
设备更换是为了更新和升级天线系统的硬件设备。
附件：________本文档涉及附件包括图片和示意图，便于读者更好地理解和应用。
法律名词及注释：________1.电磁波：________指在空间中以电磁场的形式传播的能量。
手机天线基本常识
一问：天线对周围环境要求有哪些？答：天线附近放置带有金属材料等物体时，不仅缩小了天线的实际使用空间，导致带宽的下降，而且增加了损耗电阻，造成辐射效率降低，从而导致天线性能的急剧恶化。
所以设计好一个好的天线需注意：a. 天线与电池的最小距离为10mm；b.天线应远离以下金属物体，保持6mm以上间距，并要求金属物体能尽量的接地或预留电路，比如马达，speak、receive等较大金属；c. 天线投影区的塑料盖内侧和后侧最好不使用有金属成分的喷漆，或者使用金属含量最少的喷漆；d.手机内的软排线应与天线保持6毫米距离。
排线不能过长，最好能在排线的两面凃上屏蔽层；e.带TP的机子，在天线的投影区范围内TP不可有走线；（后方带图说明）f.天线下方尽量减少元件，特别是较高的元件。
天线下放置元件的面积最多不超过30％，最高元器件与天线的间距最少要确保为2mm；g.从射频测试口到天线馈点的引线的阻抗保持在50 欧姆；以上这些都是针对一些比较常用具体的东西，并无法将所有的东西包括进去，设计的时候得奔着下面两个规律去：1、远离会向外辐射高频电磁波的器件。
（例如：电机，电源模组、传输高频信号的排线）2、远离会吸收电磁波的物体或器件。
（独立的金属、各种排线、金属涂层、金属壳等）上方是2款TP的背面图，看到玻璃边框的那圈米黄色的东西了吗，这些就是TP汇聚的走线。
上图框中的地方汇聚的线路占用的地方很宽，如果这部分地区恰好是预留给天线的位置，那么就会对天线的性能造成非常大的影响。
所以在平板设计之初一定要注意TP的问题，与TP供应商说明好，预留天线的位置不要有线路。
二问：不同频段天线需要多大面积呢？答：天线的空间和性能：频段所需空间可能达到的性能（天线效率）GSM4频镂空10mmL*W*H=50*7mm*6~8mmEff≈40%GSM4频+WCDMA镂空12mm L*W*H=50*7mm*6~8mm Eff≈40% GPS镂空5mm L*W=20*5mm*5 mm Eff≈50% BT/WIFI 镂空5mm L*W=10*5mm*5 mmEff≈50%GSM4频+WCDMA+LTE 镂空12mmL*W*H=50*7mm*10mmEff≈40%天线辐射体与地之间的高度H 对天线的工作带宽产生严重影响，带宽随着H 的增加而增加，一般手机天线中H 不允许低于7mm ，最好大于8mm ，严禁低于6mm 。
第1章天线基础知识-PPT精品
H r H Er E 0
由上式可见，远区场的性质与近区场的性质完全不
同，场强只有两个相位相同的分量（Eθ,Hφ）。
第1章 天线基础知识
远区场的坡印廷矢量平均值为
Sav1 2R e[EH ]15 2Ir2 2l2sin2er
有能量沿r方向向外辐射，故远区场又称为辐射场。 该辐射场有如下性质：
第1章 天线基础知识
z s
O
y
I
z pm
O y
x
x
(a)
(b)
图1―5 (a)小电流环；(b)磁矩
第1章 天线基础知识
磁基本振子的实际模型是小电流环，它的周长远 小于波长，而且环上的谐变电流I的振幅和相位处处 相同。相应的磁矩和环上电流的关系为
pm=μ0IS 式中s为环面积矢量，方向由环电流I按右手螺旋 定则确定。
第1章 天线基础知识
第1章 天线基础知识
第1章 天线基础知识
1.1 电基本振子的辐射 电基本振子（Electric Short Dipole）又称电流元，
它是指一段理想的高频电流直导线，其长度l远小于波 长λ，其半径a远小于l，同时振子沿线的电流I处处等幅 同相。用这样的电流元可以构成实际的更复杂的天线， 因而电基本振子的辐射特性是研究更复杂天线辐射特 性的基础。
第1章 天线基础知识
z
E
H r
Iml O
y
x
图1―1―4 磁基本振子的坐标
第1章 天线基础知识
其中，下标e,m分别对应电源和磁源，则磁基本振 子远区辐射场的表达式为
E
j
Iml
2r
sin e jkr
H
j Iml
2r
0
sin e jkr
手机天线基础知识ppt课件
介质
• 介电常数εr>=1.真空的介电常数为1. • 介电常数越大,波长就越短. • 选择高介电常数的介质可以减小天线的空
间. 但是会造成带宽比较窄,能量储存在介质 中,不利于能量的有效辐射.
4
Return Loss 和VSWR
• RTL=10log(Pout/Pin)=10logГ^2 • VSWR=(1+Г)/(1-Г)
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Number ONE rule (首要规则)
• When designing any kind of small antenna for the mobile phone, it’s important to start designing the antenna TOGETHER with the antenna manufacturer in very early state to achieve the best possible performance, and when concerning internal antennas this is even MORE important
• TD-SCDMA 1880-1920MHz、2010-2025MHz
•
2300-2400MHz
2
电磁波
• 电磁波通常ห้องสมุดไป่ตู้的就是无线电波,它是以光的 速度传播.
• V=λ*f (v: 速度, λ: 波长 f: 频率)
例如: 900Mhz 的波长: λ= V/F =3*10^8/9*10^8=0.33m=33cm
• （请密切注意天线的高度（发射片和接地 片的距离） <=> 带宽）
18
Rule No. 4 （规则 4）
移动通信天线基本知识
移动通信天线基本知识移动通信天线基本知识⒈引言●移动通信天线是移动通信系统中的重要组成部分，用于发送和接收无线信号。
●本文将详细介绍移动通信天线的基本知识，包括分类、结构、工作原理等。
⒉移动通信天线分类⑴基于使用频段的分类●GSM天线: 用于GSM通信系统的天线，工作频段分别是上行频段（890MHz-915MHz）和下行频段（935MHz-960MHz）。
●CDMA天线: 用于CDMA通信系统的天线，具有不同的频段划分，如800MHz、900MHz等。
●LTE天线: 用于LTE通信系统的天线，工作频段根据不同的频段规划。
⑵基于天线结构的分类●定向天线: 用于指向特定方向的信号传输和接收，具有较高的增益。
●非定向天线: 用于在各个方向上均匀辐射和接收信号。
⑶基于应用场景的分类●室内天线: 用于室内环境，覆盖范围较小，一般用于大楼、办公室等场所。
●室外天线: 用于室外环境，覆盖范围较大，一般用于基站、塔楼等场所。
●基站天线: 用于无线基站，将基站与用户终端之间的信号传输和接收。
⒊移动通信天线结构●天线辐射元件: 负责信号的传输和接收，可以是金属杆、线圈等。
●带载元件: 对天线进行调整和匹配，以便获得良好的天线性能。
●驱动及调整单元: 负责控制天线的辐射特性和频率特性。
⒋移动通信天线工作原理●天线接收信号: 当无线信号通过天线辐射元件进入天线时，天线会将这些信号转换为电信号。
●天线发送信号: 当电信号通过天线发送时，天线会将其转换为无线信号并通过辐射元件进行发送。
⒌附件●本文档附带移动通信天线的示意图以及相关技术规格表格，详见附件。
⒍法律名词及注释●本文中涉及的法律名词及其注释详见法律术语表格，详见附件。
移动通信天线基础知识范文精简版
移动通信天线基础知识移动通信天线基础知识1. 简介2. 天线分类2.1 按形式分类- 线性极化天线：根据振子的形式可以分为直立式天线（如全向天线）和倾斜式天线。
- 圆极化天线：包括左旋圆极化天线和右旋圆极化天线。
- 方波天线：常见的方波天线有方略天线和叶片天线。
2.2 按频率分类- 宽带天线：适用于多频段通信系统，如移动通信中的多频段天线。
- 窄带天线：适用于单频段通信系统，如无线电通信。
2.3 按功能分类- 发射天线：将射频信号转化为电磁波进行发射。
- 接收天线：将接收到的电磁波转化为射频信号进行接收。
3. 天线工作原理天线的工作原理基于电磁波的传播和辐射，其主要过程分为辐射和辐射场。
3.1 辐射过程天线通过电流或电压激励，产生电场和磁场，并将电磁能量转化为电磁波进行辐射。
辐射过程受到天线的结构、材料、频率等因素的影响。
3.2 辐射场辐射场是指电磁波在空间中的传播情况，包括辐射方向性、辐射功率等参数。
天线的辐射场性能直接影响通信质量和覆盖范围。
4. 天线性能参数4.1 增益天线增益是天线发射或接收信号强度的比较值，一般以dBi（dB与基准天线相比）或dBd（dB与标准偶极子天线相比）为单位。
4.2 方向性天线方向性是指天线在空间中辐射电磁波的方向特性，可以分为全向性和定向性天线。
全向性天线在水平方向上具有均匀的辐射特性，而定向性天线在特定方向上具有较高的辐射能力。
4.3 驻波比天线驻波比是指天线系统中传输线的阻抗与输入阻抗之比，用于评估天线系统的匹配性能，影响信号传输的效率和质量。
4.4 带宽天线带宽是指天线在有效工作状态下的频率范围，对于宽带通信系统而言，带宽越宽，支持的频段越多。
5. 天线安装要点5.1 安装高度天线的安装高度对于信号传输和接收具有重要影响，一般需考虑建筑物高度、障碍物遮挡、传输距离等因素。
5.2 天线方位角天线方位角是指天线指向的水平方向角度，与基站或通信目标的相对方向有关，需要根据具体需求进行调整。
手机天线设计讲义
在天线表面喷涂一层绝缘材料，以提高天线的辐射效率和防止电磁 干扰。
抗氧化处理
在金属表面形成一层抗氧化膜，提高天线的耐候性和使用寿命。
04 手机天线测试与优化
天线性能测试
辐射性能测试
包括天线增益、波束宽度、前后比等，用于 评估天线辐射效果。
阻抗匹配测试
检查天线输入阻抗与传输线阻抗是否匹配， 以降低信号反射。
多频段兼容
支持多种通信频段，满足不同 运营商和地区的需求。
尺寸与重量
合理控制天线尺寸和重量，以 适应手机整体设计。
耐用性与可靠性
确保天线在各种环境和使用条 件下都能稳定工作。
02 手机天线设计流程
设计准备
需求分析
明确手机天线设计的需求，包括 性能指标、应用场景和限制条件
等。
技术调研
了解当前手机天线设计的技术现状 和发展趋势，为后续设计提供参考。
制定计划
根据需求和技术调研结果，制定详 细的设计计划，包括时间安排、人 员分工和预期成果等。
方案设计
初步方案
根据需求和技术调研结果，制定 初步的手机天线设计方案，包括 天线类型、尺寸、性能指标等。
方案评估
对初步方案进行评估，分析其可 行性和优缺点，并提出改进意见。
方案优化
根据评估结果，对初步方案进行 优化，提高其可行性和性能。
效率测试
测量天线传输效率，确保天线能量有效传输。
方向图测试
通过测量天线在不同角度的辐射强度，得到 天线方向图，评估天线覆盖范围。
优化方法
调整天线尺寸
改变天线结构参数，如振子长度、宽 度和间距等，以改善天线性能。
选用高性能材料
使用导电性能良好的材料，如铜、银 等，提高天线效率。
移动通信天线基础知识
移动通信天线基础知识移动通信天线基础知识1.引言1.1 本文档旨在介绍移动通信天线的基础知识，包括天线的定义、分类、工作原理等内容。
1.2 移动通信天线在无线通信系统中起着至关重要的作用，它将电能转换为电磁波，用于无线信号的传输和接收。
1.3 本文档将详细介绍移动通信天线的相关概念和原理，供读者参考和学习。
2.移动通信天线的定义2.1 移动通信天线是一种用于无线通信的设备，它通过将电能转换为电磁波来传输和接收信号。
2.2 移动通信天线通常由导体材料制成，具有特定的形状和结构，用于实现特定的辐射和接收特性。
3.移动通信天线的分类3.1 根据频段分类①低频天线：适用于低频段的通信系统，如无线对讲、调频广播等。
②中频天线：适用于中频段的通信系统，如移动通信中的GSM、CDMA等。
③高频天线：适用于高频段的通信系统，如4G、5G等。
3.2 根据天线结构分类①线性天线：由导体材料制成，呈线性形状，如直棒天线、螺旋天线等。
②非线性天线：由非线性元件制成，如二极管、晶体管等。
4.移动通信天线的工作原理4.1 发射原理①当天线接收到电信号时，电能将被转换为电磁波，并导出到周围的空间中。
②由于天线的特定结构和形状，导致电磁波的辐射特性具有一定的方向性。
4.2 接收原理①当电磁波通过天线时，它将激励天线产生电信号。
②天线将电信号传递到接收设备中进行处理，以获取原始的信息信号。
5.移动通信天线的性能指标5.1 增益：指天线将电能转换为辐射能量的能力，其数值表示其辐射相对于参考天线的增益。
5.2 驻波比：指天线输入端的阻抗匹配程度，该参数描述了电源信号与天线之间的适配度。
5.3 方向性：描述天线在水平面或垂直面上的辐射特性，包括主要辐射方向、辐射角度等。
5.4 多频段：指天线能够覆盖多个频段的能力，用于适应多频段的通信系统。
附件：本文档未涉及具体附件，请根据实际需要对相关附件进行添加。
法律名词及注释：1.电磁波：指由电场和磁场相互交替引起的波动现象，可传播在真空或介质中，用于无线通信。
手机天线基础知识演示文稿
第1页，共25页。
手机天线基础知识
第2页，共25页。
天线基本概念
• Return Loss（回波损耗S11）
第3页，共25页。
天线原理
• Directionality（方向性系数）
天线辐射方向性参数。天线据此可分全向（omni-directional）和定 向（directional）。
天线远场处电矢量轨迹。分线极化、圆极化、椭圆极化。 一般手机外置（stubby）天线在H面接近线极化，PIFA和Monopole极化复杂。
基站入射波为线极化，方向与地面垂直。
XY平面为H面，YZ面E1面，XZ面E2面。
Z
Y X
基站
第5页，共25页。
天线原理
• 一个理论上的各向同 性（Isotropic）天线 有全立体角相等的方 向分布。
第22页，共25页。
右图为该天线 模型在 1.8GHz频 率下的增益 方向图。
• 最大增益～ 4dBi。
• 全向性可控 制
第23页，共25页。
内置Planar Monopole vs 手机结 构设计
• 内置Planar Monopole天线可以比同样工作 频率的PIFA小。
• Monopole必须悬空，平面结构下不能有 PCB的Ground。
• Stamping + Support
Stamping热熔到Support上，连接用spring
• Stamping + Support + Pogo pin (正、反)
Stamping热熔到Support上，连接用Pogo Pin。
正向使用Pogo Pin一般适合于带support的结构，反向使用都可以。