怎么改善手機天線的輻射性能

　　時間

　　時間對天線的設(shè)計是必須的，就算是前期有過詳細的評估，在得到實物后一定是需要一定的時間來調(diào)試與測量天線的輻射接收性能。

　　天線的調(diào)試大致分以下幾個環(huán)節(jié)：

　　1、天線設(shè)計方案的定奪：任何機型，在設(shè)計初期一定會有一個在該特種結(jié)構(gòu)下的最優(yōu)方案，把最合理的設(shè)計方案做為第一設(shè)計思考，往往會起到意想不到的 效果。因為天線設(shè)計工程師可以充分利用他的成功設(shè)計過的經(jīng)驗來設(shè)計新的案件，往往該方案會形成一種實用的設(shè)計習(xí)慣。當(dāng)然我們在設(shè)計的初期，會提供多套方案 工設(shè)計調(diào)試。

　　2、天線之無源性能之調(diào)試：無源性能定義為基本的天線結(jié)構(gòu)及饋電的考量，基本的參數(shù)指標(biāo)有天線的固有阻抗，返回損失，發(fā)射系數(shù)，電壓駐波比，天線的 增益與方向性系數(shù)等等，調(diào)試周期約需要2-3個工作日。該環(huán)節(jié)主要是針對特定的空間環(huán)境下，通過不同的天線的設(shè)計構(gòu)造，來使天線的綜合輻射性能達到最優(yōu)。 其中主要考量的是天線的方向性系數(shù)與平均增益(因為手機天線是負責(zé)射頻終端的信號發(fā)射與接收，手機天線不能有太高的方向性，負責(zé)不利于手機在多路徑效應(yīng)下 的信號保真度)。同時通過一定的實驗做好多種設(shè)計方案下的調(diào)節(jié)趨勢，以便后期的動態(tài)有源性能的優(yōu)化，以便縮短天線的研發(fā)周期。

　　3、天線之有源性能之測試與優(yōu)化：有源性能指的是天線負載在手機射頻終端，手機發(fā)射接受電路給天線渡口足夠的能量的前提下，手機總體的輻射與接收性 能，還包括手機的頻率誤差、相位誤差以及諧振平衡等指標(biāo)。該測試環(huán)節(jié)是在天線本身有一定的增益及輻射效率的前提下，對天線與接收電路匹配的一個重要的環(huán) 節(jié)。細言之，天線的諧振正常，增益可以滿足基本的要求，不一定負載電路后會有很好的接收效果。

　　手機天線的設(shè)計還是基于基本的微帶天線的設(shè)計原理，微帶天線 的諧振帶寬在0.8GHz—2GHz頻段是不可能設(shè)計到10%的，一般的設(shè)計形式只有7%左右，也就是說在一定的帶寬范圍內(nèi)，一定會存在一個阻抗調(diào)整的問 題。

　　阻抗一般的基本方法有：修改天線端口的匹配網(wǎng)絡(luò);修改天線的饋點方式，修改天線的諧振路徑的長度及寬度等等。良好的輻射接收性能需要足夠細致的阻抗細 致的調(diào)整工作。一般我司基本是通過高精度的匹配仿真軟件與實際參數(shù)調(diào)整結(jié)合來完成這一重要的環(huán)節(jié)。通過標(biāo)準(zhǔn)實驗室的綜合性能測試我們基本可以認定該天線在 實際使用環(huán)境下的通話質(zhì)量。

　　4、天線工程樣品的制作與性能確認: 該環(huán)節(jié)是把前期的實驗結(jié)果以實物的形式反饋給客戶，工程樣品的制作務(wù)必要有高精度的制作工具及工藝。

　　5、客戶驗證天線后,參考客戶的驗證結(jié)論，對天線的性能稍做一些調(diào)整。以期進一步的完善。天線設(shè)計是一個注重細節(jié)處理的工作，需要在一定的基礎(chǔ)上做性能的最終調(diào)整。

　　完整的設(shè)計一款手機天線的周期大慨是在5天左右。而手機設(shè)計公司正式開始導(dǎo)入天線的設(shè)計時間是在第一次試生產(chǎn)后，因此天線往往會因為急于量產(chǎn)而加快天線的設(shè)計進程。沒有足夠的實驗時間，對天線的設(shè)計是不利的。

　　微波天線的設(shè)計需要相關(guān)的軟硬件配套

　　1.高精度的測試儀器(網(wǎng)絡(luò)分析儀，綜合測試儀，頻譜分析儀);

　　2.模擬自由空間測試環(huán)境(深圳最大的標(biāo)準(zhǔn)暗室，空間大小8X4X4，雙軸雙極化三維測試);

　　3.先進的天線仿真軟件(Ansoft HFSS10.0, Zeland IE3D,agilent ADS, microwave office2005)

　　天線的可批量種類

　　天線設(shè)計調(diào)試完成后，將轉(zhuǎn)化到天線的可批量設(shè)計。目前天線行業(yè)應(yīng)用最多的天線結(jié)構(gòu)還是天線支架與天線金屬輻射體的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)最早由NOKIA廣泛應(yīng)用，該種結(jié)構(gòu)形式制作精度稍低，但有良好的可制作性，裝配簡單，工藝成熟等優(yōu)點。下面是基本的天線設(shè)計結(jié)構(gòu)的一個描述;

　　天線批量的不同的實現(xiàn)形式，對天線的性能并沒有太大的影響，主要的不足是在快速量產(chǎn)的周期內(nèi)，難度大的工藝制造工藝無法滿足需求的時間。

　　天線設(shè)計前沿：

　　1、低姿態(tài)，低剖面的天線的廣泛應(yīng)用。

　　該種天線的設(shè)計形式是在普通的PIFA天線的基礎(chǔ)上改進而成，在更底的剖面完成的設(shè)計，該種設(shè)計思路借鑒PIFA與MONOPOLE 的優(yōu)缺點，廣泛應(yīng)用與超薄機型以及空間比較緊的機型。該類型的天線已經(jīng)被SUMSUNG 等大公司采用，并有良好的輻射接受效果。高輻射效率,抗干擾能力強的手機天線將會是近期設(shè)計的重點,在一定的環(huán)境中,如何提高天線的抗干擾能力呢?

　　2、未來手機將發(fā)展成為有更多的NOTEBOOK的特性，在很小的空間內(nèi)多支天線的共存,同時UWB超寬帶天線將會有更大的空間。一般形式的UWB 天線可以實現(xiàn)在0.4GHz-3.5GHz的工作范圍,但是該天線有一缺點是設(shè)計結(jié)構(gòu)相當(dāng)?shù)膹?fù)雜,可實現(xiàn)性不強,需要外圍制造公司有更高的技術(shù)能力,相信 在未來1-2年內(nèi)可以廣泛應(yīng)用在移動終端中.當(dāng)然UWB天線的實行市場化還需要良好的阻抗分支及匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計.手機在近期將會把GPS、DVB- Digital Video Broadcasting、WIMAX、WIFI等新技術(shù)鈉入其中，增加手機的賣點。這些功能將對天線的性能有更高的要求。GPS天線要求有一定的圓極 化，DVB數(shù)字電視天線將要求有更高的工作頻寬及接收性能。而且這些天線存在一定的相互干擾因素，在后期實現(xiàn)過程中會出現(xiàn)一些問題。

　　WiMAX究竟發(fā)展性如何?事實上，受到3G基礎(chǔ)建設(shè)已經(jīng)相當(dāng)完善的鉗制，WiMAX起不起得來一直是一個問號;兩者有沖突是不爭的事 實，WiMAX的發(fā)展在新興國家有機會，否則就要靠政府主導(dǎo)。3G和WiMAX兩者特性不同，3G長于行動能力的處理，WiMAX則以頻寬大、傳輸速度快 見長;因此可以看到，GSM到3G乃至HSDPA一連串的發(fā)展，都是以增加傳輸速度為主要方向;而WiMAX從802.16d到802.16e的發(fā)展，則 是著眼于高速之下傳輸會出現(xiàn)問題，因此要強化行動的能力。然而以目前的發(fā)展來看，WiMAX在data的傳輸上較具優(yōu)勢;而且計費方式，3G以通話費來 計，而WiMAX采用固定費;長期來看，WiMAX還是比較看好。

　　3、主動天線能夠自動切換頻段

　　目前手機天線基本上是用被動天線形式設(shè)計，微帶天線有它的不足，現(xiàn)階段愈是高階的手機，支持的頻段愈多，4頻或5頻手機就很風(fēng)行;然而使用上，其實 不管在哪里，都只有使用到單頻而已，其它3頻就是浪費，尤其對于手機愈做愈小的需求上，更可以思考是否有改善空間?事實上，若強化天線技術(shù)，這種浪費是可 以改變的，友金因而投入開發(fā)主動天線技術(shù)，能夠隨需求切換不同的頻段，屆時手機天線僅需提供單頻，就不需要內(nèi)建4頻天線模塊。

　　結(jié)語

　　天線設(shè)計是手機設(shè)計成功鏈中的一個不可或缺的環(huán)節(jié),天線性能的好壞直接會導(dǎo)致諸多的問題,期望手機設(shè)計公司多參考天線設(shè)計公司的意見,全民提高,把國產(chǎn)手機的輻射性能做到更好,有利于民族企業(yè)的發(fā)展, 更有利于百姓的使用。