使用內(nèi)置天線(xiàn)面臨的挑戰(zhàn)
用戶(hù)都希望手機(jī)使用的是內(nèi)置天線(xiàn)。但是,這并不像想象的那么簡(jiǎn)單。對(duì)于每一位手機(jī)用戶(hù)而言,在通話(huà)的時(shí)候,突然中斷總是令人生氣,而且,如果接收效果不好,用戶(hù)會(huì)感到不快。對(duì)于手機(jī)的射頻性能來(lái)講,天線(xiàn)的性能極為重要。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商經(jīng)常測(cè)量手機(jī)的發(fā)射和接收性能。如果性能達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn),這樣的手機(jī)根本就賣(mài)不出去,因?yàn)?,他們?cè)诰W(wǎng)上的表現(xiàn)太差。
性能差的天線(xiàn)還會(huì)影響功耗,縮短電池的使用壽命。效率較低的天線(xiàn)在基站上所產(chǎn)生的功率較低,閉環(huán)功率控制系統(tǒng)需要對(duì)它進(jìn)行補(bǔ)償。基站就會(huì)要求手機(jī)發(fā)射更大的功率。這就是說(shuō),在通話(huà)時(shí),天線(xiàn)會(huì)影響手機(jī)的功耗。
手機(jī)的款式,用起來(lái)是否舒適和安全,也是很重要的。如果有得選擇的話(huà),用戶(hù)會(huì)選擇集成了內(nèi)置天線(xiàn)的手機(jī),因?yàn)?,把這樣的手機(jī)放在口袋里,會(huì)比使用外置天線(xiàn)的手機(jī)更舒適,而且,機(jī)殼的款式也可以設(shè)計(jì)得更吸引人。從機(jī)械方面講,內(nèi)置天線(xiàn)更結(jié)實(shí)、更可靠。然而,手機(jī)的一些新功能,比如,照相功能,會(huì)使手機(jī)在電氣方面變得更加復(fù)雜,而且,在加入新功能之后,留給天線(xiàn)的空間就更少。所有手機(jī)設(shè)計(jì)師將要面對(duì)的難題是:如何迎合消費(fèi)者的需要,把內(nèi)置天線(xiàn)納入時(shí)尚的手機(jī)中。
有一個(gè)重要的問(wèn)題,手機(jī)設(shè)計(jì)師必須首先問(wèn)一問(wèn)自己:能不能把性能合格的內(nèi)置天線(xiàn)納入自己設(shè)計(jì)的手機(jī)中去?在大多數(shù)情況下,只要有合適的地方放天線(xiàn)的話(huà),那么,答案是肯定的。特別需要指出的是,一定要給天線(xiàn)騰出合理的空間,手機(jī)設(shè)計(jì)師一定要愿意與天線(xiàn)設(shè)計(jì)師合作,解決所有可能出現(xiàn)的問(wèn)題。由于天線(xiàn)是在手機(jī)的里面,往往就會(huì)出現(xiàn)天線(xiàn)與其它器件之間相互干擾和交叉耦合的問(wèn)題。在手機(jī)中使用內(nèi)置天線(xiàn)所遇到的困難比使用外置天線(xiàn)要多得多。但是,如果方法正確,那么,在手機(jī)中使用內(nèi)置天線(xiàn),做起來(lái)既快效率又高。
對(duì)手機(jī)設(shè)計(jì)師而言,把內(nèi)置天線(xiàn)用到手機(jī)上,需要解決三個(gè)主要的問(wèn)題:第一、天線(xiàn)所要放置的位置;第二、天線(xiàn)可以使用的空間;第三、如何安排在手機(jī)內(nèi)的其它元器件,避免帶來(lái)問(wèn)題。 用戶(hù)都希望手機(jī)使用的是內(nèi)置天線(xiàn)。但是,這并不像想象的那么簡(jiǎn)單。對(duì)于每一位手機(jī)用戶(hù)而言,在通話(huà)的時(shí)候,突然中斷總是令人生氣,而且,如果接收效果不好,用戶(hù)會(huì)感到不快。對(duì)于手機(jī)的射頻性能來(lái)講,天線(xiàn)的性能極為重要。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商經(jīng)常測(cè)量手機(jī)的發(fā)射和接收性能。如果性能達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn),這樣的手機(jī)根本就賣(mài)不出去,因?yàn)?,他們?cè)诰W(wǎng)上的表現(xiàn)太差。
性能差的天線(xiàn)還會(huì)影響功耗,縮短電池的使用壽命。效率較低的天線(xiàn)在基站上所產(chǎn)生的功率較低,閉環(huán)功率控制系統(tǒng)需要對(duì)它進(jìn)行補(bǔ)償?;揪蜁?huì)要求手機(jī)發(fā)射更大的功率。這就是說(shuō),在通話(huà)時(shí),天線(xiàn)會(huì)影響手機(jī)的功耗。
手機(jī)的款式,用起來(lái)是否舒適和安全,也是很重要的。如果有得選擇的話(huà),用戶(hù)會(huì)選擇集成了內(nèi)置天線(xiàn)的手機(jī),因?yàn)?,把這樣的手機(jī)放在口袋里,會(huì)比使用外置天線(xiàn)的手機(jī)更舒適,而且,機(jī)殼的款式也可以設(shè)計(jì)得更吸引人。從機(jī)械方面講,內(nèi)置天線(xiàn)更結(jié)實(shí)、更可靠。然而,手機(jī)的一些新功能,比如,照相功能,會(huì)使手機(jī)在電氣方面變得更加復(fù)雜,而且,在加入新功能之后,留給天線(xiàn)的空間就更少。所有手機(jī)設(shè)計(jì)師將要面對(duì)的難題是:如何迎合消費(fèi)者的需要,把內(nèi)置天線(xiàn)納入時(shí)尚的手機(jī)中。
有一個(gè)重要的問(wèn)題,手機(jī)設(shè)計(jì)師必須首先問(wèn)一問(wèn)自己:能不能把性能合格的內(nèi)置天線(xiàn)納入自己設(shè)計(jì)的手機(jī)中去?在大多數(shù)情況下,只要有合適的地方放天線(xiàn)的話(huà),那么,答案是肯定的。特別需要指出的是,一定要給天線(xiàn)騰出合理的空間,手機(jī)設(shè)計(jì)師一定要愿意與天線(xiàn)設(shè)計(jì)師合作,解決所有可能出現(xiàn)的問(wèn)題。由于天線(xiàn)是在手機(jī)的里面,往往就會(huì)出現(xiàn)天線(xiàn)與其它器件之間相互干擾和交叉耦合的問(wèn)題。在手機(jī)中使用內(nèi)置天線(xiàn)所遇到的困難比使用外置天線(xiàn)要多得多。但是,如果方法正確,那么,在手機(jī)中使用內(nèi)置天線(xiàn),做起來(lái)既快效率又高。
對(duì)手機(jī)設(shè)計(jì)師而言,把內(nèi)置天線(xiàn)用到手機(jī)上,需要解決三個(gè)主要的問(wèn)題:第一、天線(xiàn)所要放置的位置;第二、天線(xiàn)可以使用的空間;第三、如何安排在手機(jī)內(nèi)的其它元器件,避免帶來(lái)問(wèn)題。
如果了解提高產(chǎn)品的集成度的難點(diǎn)所在,可能對(duì)設(shè)計(jì)會(huì)有所幫助。一般言之,有兩種天線(xiàn)可供選擇:平衡天線(xiàn)和不平衡天線(xiàn)。平衡天線(xiàn)是獨(dú)立工作的,與周?chē)沫h(huán)境 無(wú)關(guān)。而不平衡天線(xiàn)必須接地。不平衡天線(xiàn)產(chǎn)生電流流到地,而且,在總的輻射功率中,包括這些電流所產(chǎn)生的功率。汽車(chē)上經(jīng)常使用的單極天線(xiàn)就是一個(gè)很好的例子,它的車(chē) 身就是地。
天線(xiàn)的性能也與它的尺寸大小有關(guān)。天線(xiàn)的尺寸是用波長(zhǎng)來(lái)表示的。不平衡天線(xiàn)的地是有效尺寸的一部分,因此,實(shí)際的天線(xiàn)尺寸可以做得更 小些。
移動(dòng)電話(huà)的天線(xiàn)是不平衡天線(xiàn)的一個(gè)實(shí)例。它們的地是在手機(jī)里的金屬結(jié)構(gòu),一般就是印刷電路板和它四周表面鍍有金屬材料的部件,這就是我們常 說(shuō)的印刷電路板總成。在手機(jī)里往往使用不平衡天線(xiàn),這是因?yàn)樗某叽绫容^小。對(duì)于低頻帶手機(jī)而言,例如GSM900手機(jī)和CDMA800手機(jī),在用波長(zhǎng)表 示時(shí),手機(jī)里能留給天線(xiàn)的空間狹小。于是,在這么狹小的空間里裝一個(gè)高效率的平衡天線(xiàn),是不可能的,所以一定要用不平衡天線(xiàn)。
對(duì)于頻率較高的手 機(jī)來(lái)說(shuō),位置對(duì)天線(xiàn)的限制就少得多了。例如,GSM1800的波長(zhǎng)是GSM900的一半,因此,能給天線(xiàn)留出的空間也就更大些。在頻帶較寬的手機(jī)中可以使 用平衡天線(xiàn)。最近,WCDMA手機(jī)的內(nèi)置天線(xiàn)和GPS的外置天線(xiàn)都用了平衡天線(xiàn)。這么做的好處是:天線(xiàn)不會(huì)產(chǎn)生大電流在手機(jī)上流過(guò)。這就是說(shuō),天線(xiàn)的設(shè)計(jì) 和手機(jī)的設(shè)計(jì),關(guān)系不那么大。
然而,問(wèn)題是:大部分手機(jī)都必須能夠同時(shí)用于高頻帶和低頻帶。這就是說(shuō),只要把高頻天線(xiàn)結(jié)合到低頻天線(xiàn)里,把他們 都做成不平衡天線(xiàn)就可以了。
天線(xiàn)的種類(lèi)
在移動(dòng)電話(huà)中使用過(guò)許多種天線(xiàn)。大致上可以把它們分為兩類(lèi)。第一類(lèi)天線(xiàn),和單極天線(xiàn)非 常相似。像簡(jiǎn)正波螺線(xiàn)形天線(xiàn)(normal -mode helicals)、meanders天線(xiàn)和拉桿天線(xiàn)這些外部天線(xiàn)就屬于這種類(lèi)型。近來(lái),把這類(lèi)天線(xiàn)放在手機(jī)的里面,但是,這樣的天線(xiàn)不是太普遍。在他們 下面有地線(xiàn)時(shí),他們就不工作,因此,在它下面的那部分印刷電路板裝了很多元件的話(huà),就不能工作
評(píng)論