手機內(nèi)置天線設(shè)計的通用規(guī)則

1.通用設(shè)計要求  
手機天線性能與外形大小有密切關(guān)系。通常會使用以物理長度的頻率波長制定的規(guī)格化電氣性長度，一般是將電氣性長度為低于1/2波長以下的天線定義為小型天線(以下簡稱為小型天線)。小型天線，它的缺點是低效率、窄頻寬，為了確保天線的性能，因此天線小型化有一定的極限。所幸的是天線使用的元件大多是可以創(chuàng)造空間的導(dǎo)體，若與波長比較的話，只要導(dǎo)體具備一定大小，基本上就可以當作小天線使用。  
目前手機使用頻率大多介于800MHz～2GHz之間，波長相當于150～350mm左右，因此100～200mm的終端尺寸對小型天線非常有利，也就是說只要巧妙應(yīng)用移動終端的機殼，就可以獲得小型、高性能的天線功能。  
 
2.天線選型原則  
從手機整個性能的角度來考慮，天線設(shè)計在盡可能早的參與到設(shè)計過程中，因為這可確保所有的電氣元件都放在可能的最佳位置上，以最大限度地優(yōu)化設(shè)備的性能。這意味著設(shè)備制造商必須重新估計設(shè)備中天線的作用，并在考慮了其它關(guān)鍵元件和成本的前提下明確地得出一個最優(yōu)的尺寸與性能之比。  
手機天線選型規(guī)則:  
有效面積mm2 距主板mm 天線投影下方 天線饋源 天線體積 電性能 SAR  
皮法 600 7 有地 2 大 很好 低  
單極 350 4 無地 1 小 好 稍高  
折疊機 滑蓋機 旋蓋機 直板機 超薄折疊機 超薄直板機  
皮法 適用 適用 適用 適用 不適用 不適用  
單極 不適用 不適用 不適用 適用 適用定制 適用  
以前天線作為一個電結(jié)構(gòu)元件，長期以來一直是在開發(fā)過程硬塞進去的一個元件。不過，為了避免被看作是“事后諸葛亮”，今天天線正逐步呈現(xiàn)出在設(shè)計過程中的中心作用。隨著體積尺寸繼續(xù)變得越來越小，以及越來越多的連接標準需要在同一個設(shè)備中實現(xiàn)，天線制造商承擔的在一個引人注目的設(shè)備上滿足這些挑戰(zhàn)的壓力將是非常巨大的。  
 
3. 對結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求  
3.1 使用盡可能大的空間：對天線性能來說，尺寸越大越好。GSM(900/1800/1900)三頻天線推薦的尺寸是20×40×8mm（PIFA，PCB單側(cè)），或14×40×4mm（Monopole，PCB雙側(cè)）。對PIFA天線，輻射體和地面的高度是帶寬的主要決定因素，推薦為8mm，最低不得小于6.5mm。對Monopole天線，推薦高度為4mm。  
3.2 天線應(yīng)遠離以下金屬物體，保持6mm以上間距，并要求以下物體有良好的接地：攝像頭、液晶屏、按鍵等的FPC、連接振蕩器或揚聲器的導(dǎo)線、含金屬的螺絲或螺母。  
3.3 手機所有元器件外金屬必須正確接地，避免參與不需要的諧振，屏蔽罩合理高度為3mm-4mm,并保持與天線平面有6mm間隔。  
3.4 發(fā)射片(饋點)和接地片(地)之間的空間盡可能多地填充空氣，支撐物應(yīng)盡可能少。  
3.5 避免放置位置: battery、 microphone 、receiver 、連接器件的FPC、 vibrater 和keypad交叉的位置。  
3.6藍牙天線不能放在板子中間，否則干擾太多，效果很差沒法使用。  
3.7 天線支架需要支撐其他物體，比如揚聲器時,保持天線結(jié)構(gòu)為一金屬片狀，盡量避免減小天線寬度。  
3.8 天線設(shè)計在鍵盤下時，與最近的按鍵中心距離為10mm。  
3.9天線支架與主板間的固定必須要有定位孔，同時推薦采用卡勾方式固定，或者采用螺釘。不能用背膠方式，反復(fù)拆裝后就失去可靠性.  
3.10 天線塑料蓋內(nèi)側(cè)和后側(cè)使用最少的金屬噴涂。  
3.11 對外殼的要求, 外殼的表面噴涂材料不能含有金屬成分，殼體靠近天線的周圍不要設(shè)計任何金屬裝飾件或電鍍件。若有需要，應(yīng)采用非金屬工藝實現(xiàn)。機殼內(nèi)側(cè)的導(dǎo)電噴涂，應(yīng)止于距天線20mm處。對于純金屬的電池后蓋，應(yīng)距天線20mm以上。如采用單極（monopole）天線，面板禁用金屬類殼體及環(huán)狀金屬裝飾。  
3.12天線測試插頭必須裝配到3D模型中，防止實物裝配插不到底  
3.13注意天線彈片的工作高度。放松狀況下保證1mm以上預(yù)壓距離。承受預(yù)壓的圓角需要做到R1mm以上，可保證根部的抗塑性能力，圓角越大彈性越好。 大于20mm的尺寸控制在0.1mm； 頂層平面度的控制在0.1mm；  
 
4. 對PCB設(shè)計的要求:  
4.1. PCB長度對天線增益有顯著的影響，推薦雙頻PCB長度不得小于80mm。當PCB長度小于80mm時，增益顯著惡化。如做多頻段設(shè)計，PCB長度應(yīng)適當加長.  
4.2饋點和短接電路點接近接地片（手機PCB板）的邊緣，對彈片接觸來說，彎折點和PCB焊點的距離應(yīng)為4－5mm。  
4.3不要屏蔽焊盤饋點。  
4.4天線RF饋電焊盤應(yīng)采用圓角矩形盤，通常尺寸為3×4mm，焊盤含周邊≥0.8mm的面積下PCB所有層面不布銅。雙饋點時RF焊盤與地焊盤的中心距應(yīng)大于2mm。  
4.5連接天線饋電點的傳輸線盡量采用共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)（CPW）即饋線兩邊都有地。  
4.6天線下方盡量減少元件，特別是較高的元件。天線下放置元件的面積最多不超過30％，最高元器件與天線的間距最少要確保為2mm。  
4.7不能在天線正下方放置匹配焊盤，匹配元器件應(yīng)在天線饋電點附近。  
4.8從RF模塊引出的天線饋源微帶線，為防止走線阻抗難以控制，減少損耗，不要布在PCB的中間層，設(shè)計在TOP面為宜，其參考層應(yīng)該是完整地參考面。  
4.9對于一些使用PCB的內(nèi)置天線，天線應(yīng)靠PCB邊緣, 四周保持6mm的間距。 天線下各層均需不能布銅。  
4.10天線饋源微帶線與屏蔽盒交叉處屏蔽盒要做開槽避讓設(shè)計，以防短路和旁路耦合。  
4.11整機雜散問題原因在于天線的空間輻射被主板的金屬元件（包括機殼上天線附近的金屬成分裝飾件）耦合吸收后產(chǎn)生一定量的二次輻射，頻率與金屬件的尺寸關(guān)聯(lián)。因此要求此類元件有良好的接地，消除或降低二次輻射。整機雜散問題還與天線與RF模塊之間的諧振匹配電路有關(guān)，如果諧振匹配電路的穩(wěn)定性不好，很容易激發(fā)產(chǎn)生高次諧波的干擾。  
4.12天線凈空區(qū)是指天線周圍及垂直投影面不得有任何器件和接地線，一般凈空區(qū)的長是天線長的1.6倍，寬約是天線寬的1.6倍，凈空區(qū)越大越好。  
 

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很感謝！希望多來點模型，讓大家學習，謝謝！

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相當有用的經(jīng)驗之談，收藏了，謝謝分享

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我也謝謝

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這個文章還可以，以前見過，比較實用

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