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。

b. PCB式MONOPOLE 单极天线的辐射体采用PCB 板,与主板的馈电有簧片和PIN 方式,热熔在塑胶支架上。还可以在机壳上做定位卡勾安装。

c. 特殊结构天线设计在手机顶部立面(厚度)上,用金属丝成型,如MOTO 的V3、V8超薄系列,他们为天线设计的金属空白区域很大,实际上这是属于天线的一部分。国内仿制失败的原因是没有给这个金属空白区域。这种形式环境设计和天线设计均有难度,需慎重选择。另一种是称为“假内置”的形式,相当于将外置天线移到机内,体积很小,用PCB 或陶瓷材料制成。这种天线带宽、辐射性能较差、成本高,不建议采用。

三、手机内置天线形式比较

这里简单比较一下两种主流PIFA 皮法和MONOPOLE 单极天线,以及分别适用的机型结构:

有效面积mm2 距主板mm 天线投影下方 天线馈源 天线体积 电能 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

四、很多情况下,手机设计公司因为某一款机型的天线性能未达标,而被迫更换天线公司,结果也未尽人意,项目进程延迟。但此时的造型、机壳模具、主板可变化的空间很小,最终勉强上市,或推翻该方案,造成很大的损失。因此,建议在手机方案设计时,尤其在产品造型和结构设计阶段让天线工程师参与进来,对天线相关的一些方案提出建议,共同研讨,设计出比较合理的外观造型和射频环境结构,提高天线的电性能指标,使手机产品在整体性能方面有较高的品质。希望上述内容能对手机方案设计、特别

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。

b. PCB式MONOPOLE 单极天线的辐射体采用PCB 板,与主板的馈电有簧片和PIN 方式,热熔在塑胶支架上。还可以在机壳上做定位卡勾安装。

c. 特殊结构天线设计在手机顶部立面(厚度)上,用金属丝成型,如MOTO 的V3、V8超薄系列,他们为天线设计的金属空白区域很大,实际上这是属于天线的一部分。国内仿制失败的原因是没有给这个金属空白区域。这种形式环境设计和天线设计均有难度,需慎重选择。另一种是称为“假内置”的形式,相当于将外置天线移到机内,体积很小,用PCB 或陶瓷材料制成。这种天线带宽、辐射性能较差、成本高,不建议采用。

三、手机内置天线形式比较

这里简单比较一下两种主流PIFA 皮法和MONOPOLE 单极天线,以及分别适用的机型结构:

有效面积mm2 距主板mm 天线投影下方 天线馈源 天线体积 电能 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

四、很多情况下,手机设计公司因为某一款机型的天线性能未达标,而被迫更换天线公司,结果也未尽人意,项目进程延迟。但此时的造型、机壳模具、主板可变化的空间很小,最终勉强上市,或推翻该方案,造成很大的损失。因此,建议在手机方案设计时,尤其在产品造型和结构设计阶段让天线工程师参与进来,对天线相关的一些方案提出建议,共同研讨,设计出比较合理的外观造型和射频环境结构,提高天线的电性能指标,使手机产品在整体性能方面有较高的品质。希望上述内容能对手机方案设计、特别


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