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手机智能天线测试系统

手机智能天线测试系统
手机智能天线测试系统

手机智能天线测试系统

本文描述了一项由德州仪器公司(TI)发起、弗吉尼亚理工学院和州立大学的弗吉尼亚科技天线组(VTAG)和移动便携式无线研究组(MPRG)合作完成的研究项目。

该项目重点确定智能发送和接收手机天线的可行性,其目的是为了论证这种天线具有更低的功耗、更大的容量及更好的链接可靠性。研究课题包括开发新的智能天线算法及评估链接可靠性和容量的提高。为了评估智能天线在实际应用环境中的性能,研究者采集了一套综合的时空向量信道测量方法。数据采集由VTAG开发的四个阵列硬件测试平台完成,它们是手持式天线阵列测试平台(HAAT)、MPRG天线阵列测试平台(MAAT)、失量脉冲响应(VIPER)和发射分集测试平台(TDT)。

图1:在多径环境下采用HAAT的典型试验。一个发射器用于分集组合试验,第二个发射器可用于采用自适应波束成型算法的抗干扰试验。

智能天线可大大提高第三代手持式无线设备的性能。MPRG和VTAG两个研究团队共同组成了一个联合小组负责研究TI公司智能手机天线的关键特性,包括采集天线及传输测量数据、评估分集及自适应算法、仿真整体系统性能,以及量化对带智能天线的手机造成影响的基本现象。自该项目于1998年7月启动以来,我们已开发了三种工具:手持式天线阵列测试平台(HAAT)、向量多径传播仿真器(VMPS)、以及宽带VIPER测量系统。我们已使用这些工具及MPRG天线阵列测试平台(MAAT)来了解手机天线阵列的传输环境,这些信息已经用来预测手机智能天线的性能。

广泛的2.05GHz测量表明,在可靠性为99%时,在户外和室内非直线可视环境下的窄带系统上实现7-9dB链路增益预算。这些增益可利用手机分集和自适应的小天线阵列获得,天线间的隔离间距为0.15波长或更大。其他的测量表明,利用自适应波束形成(beamforming)算法可将单个干扰信号降低25-40dB。因此,可靠性、系统容量和传输功率性能都可得到大大提高。

系统开发

1 手持式天线阵列测试平台

HAAT系统可用来评估在分集组合和自适应波束形成试验中各种天线配置的性能(典型的应用如图1)。图2给出了一个采用HAAT系统的典型试验场景。接收器将来自两个或更多接收信道的信号下变频到基带。这些信号被记录在数字录音带上,以便利用适当的算法进行离线处理。接收器在2.8米长的轨道上以模仿人行走的恒定速度移动。一个小型手持式无线电装置支撑着两个天线,天线的间隔和方向是可变的。该系统具有如下特性:

2.05GHz CW信号;两个发射器;一个接收器(两个信道,可扩展至4个);2.8米线性轨道可连续收集数据,并离线处理;高度便携式电池供电系统;手持接收器的真实工作环境。

图2:MAAT由8个Harris 40214可编程直接数字下变频器和8个C54x DSP组成

2 MPRG天线阵列测试平台

图2中的MAAT具有很多与HAAT一样的特性,但具有更多信道,而且可容纳更大的带宽。然而,MAAT有些笨重,不容易变换位置。其工作频率为2.05GHz,信号为正弦波或已调制信号。其带宽设为100kHz,但通过调整可扩展至1MHz。MAAT可以执行数字实时波束形成和到达角度(angle-of-arrival)估测。

3 向量脉冲响应测量系统

VIPER是一种软件定义的宽带向量信道测量接收器,可支持发射和接收分集测量。VIPER接收器能够接收带宽高达400MHz的信号,并在软件中处理这些信号。该接收器作为智能天线算法的测试平台,可执行多径测量系统的功能以比较多个无线信道环境下天线算法的性能。图3给出了VIPER RF前端部分的照片,一个四通道示波器用作采样系统,计算机从该示波器获取所有的信号信息。

图3:VIPER RF前端部分组成

VIPER被设计成在最少的RF硬件条件下,在软件中实现处理功能。图4给出了接收器硬件的模块示意图。执行单阶下变频后,在四个信道的每一个信道的IF信号以每秒1G 的采样率被采样。所采集样本信号存储在RAM中,并由计算机处理。

VIPER软件负责采集、处理和记录所接收信号,并显示测量或算法结果。该软件过去一年来经过改进,现包括如下模块:天线分集和分集增益处理;无线信道的时间离散特征(多径)测量;采用MATLAB开发的智能天线算法的实现;功耗、时域和频谱测量;原始接收信号的采集和记录;回放记录信号以用于开发和测试新的算法。

4 宽带发射分集测试平台

宽带发射器设计用于宽带分集和信道测量试验。该发射器基于一个带片上EEPROM的FPGA,在EEPROM中定义了PN和数据序列。当前的发送器可让PN码片序列以高达

25Mcps的速度运行,但将来可充分发挥FPGA芯片的性能,使PN序列运行速度高达100Mcps。多径无线信道的详细测量需要高码片速率,但在分集试验中则采用低码片速率,以便所产生的信号带宽与3G无线系统的信号带宽类似。

5 向量多径传播仿真器

VMPS在窄带或宽带信号环境下与试验性测量配合使用。该仿真器可对完整的无线信道进行建模,包括天线和传播效应。试验结果可用于优化由VMPS实现的模型。目的是研究和隔离各种参数的影响,比如天线模式(antenna pattern)和间隔、多径、干扰、算法性能及其它因素。

利用VMPS仿真器可对带8个天线的接收系统进行建模。6个发射器可被激活并放置在接收器周围的任意位置。多径传播可通过在用户挑选或由内置模型决定的位置插入散射器(scatter)来仿真。散射器的发射功率和反射系数是可变的,而且可以关闭或打开直线可视传输环境条件。这些特性可以仿真多种信道状态。

该仿真器可模仿几个分集配置方案的性能,比如空间、极化、模式和角度分集。对于非直线可视城区传播环境下的两个天线单元,采用最大比例组合,VMPS可在99%水平时获得7-11dB的分集增益。这些仿真结果与采用HAAT系统在类似传播条件下的测量结果一致。VMPS还可在不同干扰和多径情况下评估宽带通信系统的性能,比如采用时空阵列、空间阵列、分接式延迟线均衡器(tapped delay line equalizer),或者单个天线接收器。

图4:VIPER系统框图

系统测量

利用所开发的硬件测试平台进行了广泛的测量,包括手机分集测量、天线间隔和操作员身体对分集的影响、自适应波束形成、到达角、信道互易验证,以及宽带向量信道测量。图5和图6给出了户外非直线可视信道的采样分集测量。图5对比相对于天线间隔的相关系数,注意到当相关性远低于0.7时将十分有利于提高分集性能。图6给出了分集增益与天线间隔的函数关系:99%可靠性时,增益约9dB;90%可靠性时,增益约5-dB。当间隔降至0.1波长时,几乎没有关联关系了。

图5:在市区、非LOS环境下,空间分集测量中封包(envelope)相关系数与天线间隔关系

图6:在市区、非LOS环境下,空间分集测量中平均分集增益与天线间隔关系图

我们利用手持天线阵列对自适应波束形成做了深入研究。调查所用的小型四单元天线阵列被安装在一个像移动电话一样小巧的接收器上。自适应波束形成研究利用两个相互干扰的发射器在偏远地区、郊区和市区进行了250次试验。利用最小二乘恒模算法(LSCMA),受控试验可提高性能达25至50dB。

在多径信道中,若在接收器看来发射器间没有分隔,而且两个发射天线的方向无区别,性能提高更加明显。在对等网络(peer-to-peer)和微蜂窝条件下,将接收器拿在手中以步行速度移动时的性能也进行了测量。在对等网络条件下,平均SINR提高约37-41dB,而在微蜂窝条件下波束形成后的平均SINR为21-27dB。在微蜂窝条件下造成较低的SINR 的部分原因在于,信号在较长的传播路径上由于衰减而导致低SNR。在所测量的多径信道中,双或多极化天线阵列相对于同极化阵列的优势不足3dB,这表明在这些信道中极化灵活性对提高性能有所帮助,但不是关键因素。

MAAT系统用于到达角测量、针对扩频系统(低带宽)的自适应干扰消除算法,以及在10MHz带宽上基于频率扫描的多频谱向量信道测量。多频谱测量揭示出室内信道的平衰减特性,以及户外到室内信道的频率选择衰减特性。

VIPER用于启动一系列宽带向量信道测量,面向各种具有类似IMT-2000带宽的信道(如室内和户外等)。最初的试验是在室内环境下进行的。

发射分集研究

本节讲述研究组在手机发射分集方面的最近研究活动,这涉及到分集形式不同方面的研究。当在发射器上天线阵列的所有天线上发射符号序列时,就用到发射分集。问题是要在接收器端针对恒定的发射功率最大化信噪比。为了在平衰减信道上实现手机发射分集,研究人员采用了多种算法和方法。这些方法涉及到在发射器端采用复杂的权向量(weight vector)来调整通过不同天线单元的符号。将各种方法所能获得的最大SNR和信号汇集特性进行比较。这些方法包括早-晚方法、子空间方法、基于斜度的方法,以及最小平方(Least Square, LS)方法。

通过仿真对这些方法进行测试,结果表明LS方法更适合平衰减信道。在室内环境下,相比于单天线系统,2单元天线阵列可获得2-6 dB的性能增益,4单元天线阵列可获得

5-12dB的性能增益。对这些算法相关的反馈和延迟问题也进行了研究。仿真表明复杂权向

量的粗糙幅度(coarse magnitude)和相位量化(phase quantization)是可能的,仅有轻微的性能下降。我们还研究了这些算法在IMT-2000的WCDMA实现中的适用性,WCDMA 的信道结构和信号格式能适应这些算法。

发射分集演示

发射分集系统的可行性是通过硬件实现来展示的。该硬件装置包括一个2单元宽带发射分集测试平台和一个作为接收器的VIPER。一个单元的增益保持恒定不变,而另一个单元的相位则以不连续的方式变化。通过测量每个相位设置上的信号强度,可以识别出具有最大功率的设置,并将其转至发射器。测量每个天线单元的信号强度,并比较分集系统与单个天线系统的性能。初始的结果表明,在累积分布函数(CDF)图的1%水平上,性能提高3-4dB 是可能的。

本文结论

本文介绍了VTAG在智能手机天线方面的研究。通过利用所开发的不同测试平台进行了各种传播试验,信道测量表明分集系统要比单天线系统的性能有所提高。窄带测量表明,采用带四单元天线阵列的自适应波束形成技术可获得高达40dB的抗干扰性能。利用相应的算法,宽带系统也可以获得类似的增益。我们利用VIPER系统进行了宽带分集试验。我们还探讨了针对平衰减信道的发射分集,而且通过仿真对所提议的各种算法进行了验证。发射分集在室内环境下通过宽带信号进行了演示。基于我们在VIPER上的经验,可以快速开发出具有连续数据采集功能的宽带手持天线阵列测试平台,以便支持各种试验来评估手机宽带信号的自适应波束形成性能。

华为手机整机检验标准

1目的 此标准规定了手机成品品质接收标准,保证手机外观、标识、包装及一般性能符合设计要求,确保产品品质。 2适用范围 适用于本公司所有手机产品在代工厂或自行生产的制程质量评估与出货抽样检验。 3参考文件 3.1各款手机的ID图及相关文件; 3.2各款手机的MD产品装配图及类似相关文件。 3.3GB/ 逐批检查技术抽样程序及抽样表 4定义 4.1Cri,Critical Defect,致命缺陷:对产品使用者人身与财产安全构成威胁的缺陷; 4.2Maj,Major Defect,主要缺陷:制品单位的性能不能满足该产品预定的功能或严 重影响该产品正常使用性能或可导致客户退机的外观等缺陷; 4.3Min,Minor Defect,次要缺陷:对产品外观产生轻微影响的缺陷; 4.4Acc,Acceptable Defect,可接受缺陷:可以接受的缺陷,在产品制程质量评估时 使用,在产品出货抽样检验中仅供参考; 4.5封样,Golden Sample,也称为样板:由设计部门或品管部门或销售部签名认可 的、用于确认和鉴别各种订制结构件来料批量供货质量的样品;一般可分为标准 样板和/或上限样板、下限样板(上/下限样板一般需征求销售部意见)、结构样

板等。 5抽样计划与接受标准及产品外观检查方式和条件: 5.1抽样计划:按照国标GB/ (或等同标准),正常抽检水平,一次抽样,II类; 5.2接受标准:AQL(Cri:0,Maj:,Min:) 5.3产品外观检查方式和条件: 5.3.1环境亮度:在距离检测部分50cm处用一个照明亮度值为800LUX以上的照 明系通模拟日光。 5.3.2检查方式和角度:目视,视线与被检查物表面角度在15-90度范围内旋转。 5.3.3检查距离和时间: 检查被检物最多15秒内,人眼距离被检物约30cm。 5.3.4外观检查需使用污点标准(菲林片)。 5.4判定原则:港利通科技认可的工程样机所具有的特性、特点全部作为接受,对于 不符合样机的,或以工程设计图纸的偏差要求作为接受表准,或以以下具体的描 述进行判定。 6关于一些名词的定义符号定义: 6.1刮手:是指用手指或皮肤接触物件表面或边缘有刺痛感,它与装配错位不同的是 即使在同一平面,也会有刺痛感。 6.2装配不良:是指因设计公差或装配因素导致两个接合件的接合面不在同一平面的 现象,也可称之为错位或起级,它与刮手不同的是无刺痛感。 6.3间隙:是指因设计公差或装配因素导致两个接合件的接合面之间有间隙。

6手机内置天线设计

手机内置天线设计 在手机制造商中,为什么大家公认NOKIA的手机信号好呢?为什么大家都认为MOTO的手机信号好且性能稳定呢?主要原因是NOKIA和MOTO等大公司在天线与RF方面的设计流程的理念与国内厂商不一样。像MOTO公司所要主张的那样,手机设计首先要保证信号好,即RF性能好;其次要保证音频性能好,话都听不清打什么电话呢?所以,在他们的初期方案中就包含了与天线相关的基于外观、主板、结构等的总体环境设计。由于外观、主板、结构、天线是作为一个整体,提供给天线的预留空间及内部的RF环境十分合理,所以天线性能优越也在情理之中。 反观国内的手机设计,负责项目管理和主持项目设计的人员对天线的认识不足,同时受结构方案和外形至上的制约,到最后来“配”天线,对天线的调试匹配占了整个天线设计流程的大部份时间,这与包含天线的整体方案设计有本质的区别,往往就导致留给天线的面积和体积不足,或在天线下面安置喇叭、摄像头、马达、FPC 排线等元件,造成天线性能下降。实际上,如果在方案预研和总体设计阶段,让RF 与天线方面的技术人员有效参与进来,进行有效的RF和天线设计沟通和评估,ID、结构、RF设计兼顾天线和整体性能,那么设计出优质的手机产品有什么难的呢? 一、内置天线对于手机整体设计的通用要求 主板 a.布线在关联RF的布线时要注意转弯处运用45度角走线或圆弧处理,做好铺地隔离和走线的特性阻抗仿真。同时RF地要合理设计,RF信号走线的参考地平面要找对(六层板目前的大部份以第三层做完整的地参考面),并保证RF信号走线时信号回流路径最短,并且RF信号线与地之间的相应层没有其它走线影响它(主要是方便PCB布线的微带线阻抗的计算和仿真)。PCB板和地的边缘要打“地墙”。从RF模块引出的天线馈源微带线,为防止走线阻抗难以控制,减少损耗,不要布在PCB的中间层,设计在TOP面为宜,其参考层应该是完整地参考面。并且在与屏蔽盒交叉处屏蔽盒要做开槽避让设计,以防短路和旁路耦合。天线RF馈电焊盘应采用圆角矩形盘,通常尺寸为3×4mm,焊盘含周边≥0.8mm的面积下PCB所有层面不布铜。双馈点时RF与地焊盘的中心距应在4~5mm之间。 b.布板RF模块附近避免安置一些零散的非屏蔽元件,屏蔽盒尽量规整一体,同时少开散热孔。最忌讳长条形状孔槽。含金属结构的元件,如喇叭、马达、摄像头基板等金属要尽量接地。对于折叠和滑盖机,应避免设计长度较长的FPC(FPC 走线的时钟信号及其倍频容易成为带内杂散干扰),最好两面加接地屏蔽层。 c.常见问题 对于传导接收灵敏已经满足要求(或非常优秀)但整机接收灵敏度差的情况,特别是PIFA天线,其辐射体的面积和形式还是对辐射接收灵敏度有一定的影响,可以在天线方面做改进。 整机杂散问题原因在于天线的空间辐射被主板的金属元件(包括机壳上天线附近的

天线的主要性能指标和相关知识

天线的主要性能指标 1、方向图: 天线方向图是表征天线辐射特性空间角度关系的图形。以发射天线为例,从不同角度方向辐射出去的功率或场强形成的图形。一般地,用包括最大辐射方向的两个相互垂直的平面方向图来表示天线的立体方向图,分为水平面方向图和垂直面方向图。平行于地面在波束最大场强最大位置剖开的图形叫水平面方向图;垂直于地面在波束场强最大位置剖开的图形叫垂直面方向图。 描述天线辐射特性的另一重要参数半功率宽度,在天线辐射功率分布在主瓣最大值的两侧,功率强度下降到最大值的一半(场强下降到 最大值的0.707倍,3dB衰耗)的两个方向的夹角,表征了天线在指定方向上辐射功率的集中程度。一般地,GSM定向基站水平面半功 率波瓣宽度为65° 在120°的小区边沿,天线辐射功率要比最大辐射方向上低9-10dB。 2、方向性参数 不同的天线有不同的方向图,为表示它们集中辐射的程度,方向图的尖锐程度,我们引入方向性参数。理想的点源天线辐射没有方向性,在各方向上辐射强度相等,方向是个球体。我们以理想的点源天线作为标准与实际天线进行比较,在相同的辐射功率某天线产生于某点的电场强度平方E2与理想的点源天线在同一点产生的电场强度的平方E02的比值称为该点的方向性参数D=E2/E02? 3、天线增益 增益和方向性系数同是表征辐射功率集中程度的参数,但两者又不尽相同。增益是在同一输出功率条件下加以讨论的,方向性系数是在同一辐射功率条件下加以讨论的。由于天线各方向的辐射强度并不相等,天线的方向性系数和增益随着观察点的不同而变化,但其变化趋势是一致的。一般地,在实际应用中,取最大辐射方向的方向性系数和增益作为天线的方向性系数和增益。 另外,表征天线增益的参数有dBd和dBi。DBi是相对于点源天线的增益,在各方向的辐射是均匀的;dBd相对于对称阵子天线的增益 dBi=dBd+2.15。相同的条件下,增益越高,电波传播的距离越远。 4、入阻输入阻抗 输抗是指天线在工作频段的高频阻抗,即馈电点的高频电压与高频电流的比值,可用矢量网络测试分析仪测量,其直流阻抗为0Q。 般移动通信天线的输入阻抗为50 Q。 5、驻波比 由于天线的输入阻抗与馈线的特性阻抗不可能完全一致,会产生部分的信号反射,反射波和入射波在馈线上叠加形成驻波,其相邻的电 压最大值与最小值的比即为电压驻波比VSWR假定天线的输入功率P1,反射功率P2,天线的驻波比VSWR=( +) / (-)。一般地说,移 动通信天线的电压驻波比应小于 1.5,但实际应用中VSWR应小于1.2。 6、极化方式 根据天线在最大辐射(或接收)方向上电场矢量的取向,天线极化方式可分为线极化,圆极化和椭圆极化。线极化又分为水平极化,垂 直极化和土45o极化。发射天线和接收天线应具有相同的极化方式,一般地,移动通信中多采用垂直极化或土45o极化方式。 7、双极化天线隔离度 双极化天线有两个信号输入端口,从一个端口输入功率信号P1dBm,从另一端口接收到同一信号的功率P2dBm之差称为隔离度,即隔 离度=P1-P2。 移动通信基站要求在工作频段内极化隔离度大于28dB。土45o双极化天线利用极化正交原理,将两副天线集成在一起,再通过其他的一 些特殊措施,使天隔离度大于30dB。 天线常识

天线各指标对网络的影响

一、天线各指标对网络的影响 (一)互调 互调信号是两个或多个信号通过天线发射时,由于材料的非线性原因将产生三阶或更高阶的调制信号,并可能落在上行频带内,对上行信号造成干扰。互调指标是天线的内部工艺水平和所用材质的集中表现,该指标会在天线长期使用过程中由于材料表面氧化、脱焊等原因逐渐恶化。 (二)驻波比 驻波比(SWR)全称为电压驻波比(VSWR)。在无线电通信中,天线与馈线的阻抗不匹配或天线与发信机的阻抗不匹配,高频能量就会在天线产生反射波,反射波和入射波在天馈系统汇合产生驻波。电压驻波比过大,将缩短通信距离,反射功率将返回发射机功放部分,容易烧坏功放管,影响通信系统正常工作。 (三)增益 相同的条件下,增益越高,信号覆盖的距离约远。理论上天线增益下降1dB,覆盖距离将缩小12.2%;增益过低会造成覆盖不足,增益过高会造成越区覆盖。 (四)前后比指标 前后比指标不达标的天线,天线的后瓣有可能产生越区覆盖,导致切换关系混乱、同邻频干扰,产生掉话,并增加了频率规划的难度和准确度。

(五)上旁瓣抑制 上旁瓣抑制不达标,会导致高层信号混乱,同邻频干扰的几率大大增加;另外目前城区高楼较多,会对天线上旁瓣信号造成反射,增加了越区覆盖、异常覆盖情况出现的几率。(六)交叉极化比指标 交叉极化比指标反映的是正交振子的不相关性,该参数的好坏直接影响天线极化分集的效果,对改善上行信号质量有非常重要的作用。 二、天馈故障分析 广西现阶段测试的主要工具为驻波比测试仪和互调测试仪,能够对驻波比、互调值和隔离度进行测试。 三阶互调指标是业界公认的无源器件综合性指标,它直接影响了产品的性能,是生产厂家在产品设计、生产、用料、工艺方面的集中体现。同时,除天线外,还有三类因素会影响系统互调指标:一是射频器件原因,如滤波器、耦合器等器件自身互调指标不合格;二是馈线原因,如馈线进水、弯折;三是工程质量原因,如接头制作及连接不牢,接头内有金属屑等。 天线的驻波比表示天馈线与基站(收发信机)匹配程度的指标,不匹配时,发射机发射的电波将有一部分反射回来,在馈线中产生反射波,反射波到达发射机,最终产生为热量消耗掉。接收时,也会因为不匹配,造成接收信号不好,因

数据线检验标准

手机数据线检验标准 1. 目的 制定本公司的检验标准和试验方法,确保本公司所有的手机数据线能满足研发设计、生产装配以及用户的使用要求。 2. 适用范围 本规程适用于本公司所有手机数据线的检验。 注:若新产品不断出现或本标准中的项目涉及不到,应根据公司要求在本标准中加入未涉及到的项目或修正本标准。 3. 缺陷类别定义 3.1 Cri,Critical Defect,致命缺陷:对产品使用者人身与财产安全构成威胁的缺陷; 3.2 Maj,Major Defect,主要缺陷:制品单位的性能不能满足该产品预定的功能或严 重影响该产 品正常使用性能或可导致客户退机的外观等缺陷; 3.3 Min,Minor Defect,次要缺陷:对产品外观产生轻微影响的缺陷; 3.4 Acc,Acceptable Defect,可接受缺陷:可以接受的缺陷,在产品制程质量评估时 使用,在产品出货抽样检验中仅供参考; 3.5封样,Golden Sample,也称为金样板:由设计部门或品质部门或市场部签名认可 的、用于确认和鉴别各种订制结构件来料批量供货质量的样品;一般可分为标准样板和/或上限样板、下限样板(上/下限样板一般需征求市场部意见)、结构样板等。4. 检验条件及环境 4.1环境亮度:在距离检测部分50cm处用一个照明亮度值为500LUX以上的照明系统模 拟日光; 4.2检查方式和角度:目视,视线与被检查物表面角度在15-90度范围内旋转; 4.3检查距离和时间: 检查被检物最多15秒内,人眼距离被检物约25cm; 4.4外观检查需使用菲林标准; 4.5检验人员裸视或矫正视力1.0以上,不能有色盲、色弱者; 4.6判定原则:公司认可的工程样机所具有的特性、特点全部作为接受,对于不符合 样机的,或以工程设计图纸的偏差要求作为接受标准,或以下文具体的描述进行判 定。

手机内置天线慎用FPC

手机内置天线慎用FPC 目前,研发和生产的手机内置天线绝大多数是由金属弹片和塑料支架组成。此种结构形式可以保证安装可靠、天线性能稳定。其缺点是: 需要开发和制作五金及塑料模具,制作周期长,费用较高。制作一套连续冲五金模具最快也要五至六天,制作一套塑胶模具最快也要六至七天。通常情况,一套五金加塑胶模具总费用在万元以上。为了缩短研发周期,规避产品研发失败而产生的模具费用损失,人们尝试用FPC(柔性线路板)代替五金弹片甚至代替天线支架,取消传统的热熔工艺,用不干胶直接粘在手机外壳(或天线支架)上。此种简单、快捷的天线生产工艺到底怎样呢? 近年来,我们总计生产了几十套FPC天线,根据我们对此种天线质量的分析和对最早使用该种天线的手机生产商调查,我们的结论是: 使用FPC粘到手机外壳(或支架)的天线,存在一定质量隐患。每家FPC 厂都是用生产普通线路板的流程来生产天线,从FPC投料到天线出厂检验很难做到像五金和塑料天线一样规范化操作,生产标准、生产工艺无法控制,更难保证各批次性能一致。如果确实需要使用FPC则必须在设计、生产和检验中应该注意如下问题: (一)在FPC天线中不干胶是重要固定材料,优良的永久性粘胶剂、合适的粘贴工艺是该天线质量的重要保证。然而,天线厂对于选用良好不干胶、不干胶的成分合成、不干胶的使用方法等了解甚少,或者可说是束手无策,形成完全依赖FPC线路板厂,失去质量控制,这种状态必须改变。 1。不同的被粘贴物表面对粘贴影响很大,粗燥的被粘贴物表面就需要粘度较强的粘胶剂,不然天线容易翘起即粘性不如人意。 2。被粘贴表面有平面和曲面之分,如果天线设计具有一定弧度则必须具有很强的粘合力。 3。FPC基材的柔性对于不干胶的粘合非常重要,特别是天线弧度较大时则必须有很好的柔性,否则,这款天线在短期内就会发生性能变化。较薄的基材有较好的柔性,然而这与天线性能存在矛盾。

手机数据线可靠性测试标准

手机数据线可靠性测试标准 1、范围 本标准规定了手机数据线需要满足的可靠性能要求,以及其试验方法及质量评定标准。 本标准适用于公司在新产品开发及生产和出货过程中数据线样品的确认、周期性质量监控、出货可靠性能检测标准。 2.检测项目与要求 2.1 常规性能指标 2.1.1 摇摆试验 a)测试区域:数据线插头网尾处。 b)测试条件:摇摆试验机(要求:当导线开路时能够自动停止;能够数显自动计数)。 c)测试要求: 1)对要进行测试部分引出处的母体(插头)固定,使引出线垂直朝下。 2)负载100g,摆动角度±60°、25次(来回)/分钟,摇摆半径800mm,摆动1000次; d)测试结果:试验完后对线体进行导通性测试,不应出现开路、短路等电性能不良。

2.1.2盐雾测试 a)测试区域:数据线五金电镀插头 b)测试条件:1.实验溶液:浓度为5%的Nacl溶液,PH值6.5-7.2; 2.实验箱温度:35±1℃,压力桶温度:47±1℃; 3.喷雾压力:1.0±0.01kg/cm2 ; 4.喷雾时间:24H。 c)测试结果:试验完后,被测试物体表面不可有腐蚀及生锈现象,具体判定标准见《盐雾实验标准》 2.1.3拉力测试 a)测试区域:数据线线体 b)测试条件:将被测数据线一端固定并垂直朝下,另一端加2kg砝码,静止受力1分钟。 c)测试结果:数据线不可有断路等电性能不良。 2.1.4 插拔寿命测试 a)测试区域:插头。 b)测试条件:适配的插头母座 c)测试要求: 1)将数据线插座固定,插头插进、拔出算一次,作插拔试验3000 次; 2)试验过程中 1000 次、2000 次、3000 次左右对数据线插头进行外观和

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

手机双频天线设计论文综述

通信工程专业实训 题目:手机内置天线的设计 专业:通信2班 学号:1167119226 姓名:李盼 指导老师:杜永兴 分数:_________________

目录 摘要: 关键字: 第一章:背景介绍 第二章:实训过程记录第三章:实训结论 第四章:实训总结 第五章:参考文献

摘要:现在的电子通讯技术飞速发展,随着技术可经济的推进,人们对手机的要求越来越高,然而手机的基本功能就是打电话,而对手机的内置天线要求就更高难度更大,小型化,并且能工作在不同的频段下,文中主要研究双频手机PIFA天线。采用了开槽的的设计方法实现了天线的双频,工作性能良好,易于实现,现在大多数手机都使用这种天线。 关键字:PIFA天线,双频,GSM,DCS,HFSS 第一章:背景介绍 1.1 移动通信对手机天线的要求 天线最主要的功能在于转换两种不同传播介质中的电磁波能量。在能量转换的过程中,会出现收发信机与天线及天线与传播介质之间的不连续接口。在无线通讯系统中,天线必须依照这两个接口的特性来做适当的设计,以使得收发信机、天线以及传播介质之间形成一个连续的能量传输路径。 移动通信手机对天线的要求: 外在要求: 天线尺寸小,重量轻,剖面低,携带方便,机械强度好 电性能要求: 水平面要求有全向辐射方向图,频带宽,效率高,增益高,受周围环境影响小,对人体辐射伤害小 1.2 手机天线的指标意义 天线输入阻抗: 天线的输入阻抗是以收发机与天线间的接口往天线端看入所得到的阻抗值。这一数值对天线的辐射效率,天线的带内增益波动,天线前端的功率容量有很大的影响。手机天线是一种驻波天线,,天线的阻抗不匹配,将导致大量的信号反射,使天线的辐射效率降低,同时由于反射的影响使得天线在宽频带内的增益有抖动,如果天线的驻波为6,手机前端的击穿电压将降为原来的1/6,而功率容量就会下降。 手机天线驻波对天线效率的影响不可不慎。 天线的驻波要求,我们目前统一要求为小于3。

天线的几个重要参数介绍

一、天线的几个重要参数介绍 1.天线的输入阻抗 天线的输入阻抗是天线馈电端输入电压与输入电流的比值。天线与馈线的连接,最佳情形是天线输入阻抗是纯电阻且等于馈线的特性阻抗,这时馈线终端没有功率反射,馈线上没有驻波,天线的输入阻抗随频率的变化比较平缓。天线的匹配工作就是消除天线输入阻抗中的电抗分量,使电阻分量尽可能地接近馈线的特性阻抗。匹配的优劣一般用四个参数来衡量,即反射系数,行波系数,驻波比和回波损耗,四个参数之间有固定的数值关系,使用那一个纯出于习惯。在我们日常维护中,用的较多的是驻波比和回波损耗。 xx: 它是行波系数的倒数,其值在1到无穷大之间。驻波比为1,表示完全匹配;驻波比为无穷大表示全反射,完全失配。在移动通信系统中,一般要求驻波比小于 1.5。回波损耗: 它是反射系数绝对值的倒数,以分贝值表示。回波损耗的值在0dB的到无穷大之间,回波损耗越大表示匹配越差,回波损耗越大表示匹配越好。0表示全反射,无穷大表示完全匹配。在移动通信系统中,一般要求回波损耗大于 14dB。 2.天线的极化方式 所谓天线的极化,就是指天线辐射时形成的电场强度方向。当电场强度方向垂直于地面时,此电波就称为垂直极化波;当电场强度方向平行于地面时,此电波就称为水平极化波。由于电波的特性,决定了水平极化传播的信号在贴近地面时会在大地表面产生极化电流,极化电流因受大地阻抗影响产生热能而使电场信号迅速衰减,而垂直极化方式则不易产生极化电流,从而避免了能量的大幅衰减,保证了信号的有效传播。因此,在移动通信系统中,一般均采用垂直极化的传播方式。另外,随着新技术的发展,最近又出现了一种双极化天线。就其设计思路而言,一般分为垂直与水平极化和±45°极化两种方式,性能

数据线进料检验规范

***************有限公司进料检验规范文件编号D/SIP-IQC-008-2020 制定日期2020/5/20 版本A0 文件名称数据线进料检验规范页码第1页,共1页抽样标准GB/T2828.1-2012 一般检验水平Ⅱ级、一次抽样方案AQL: CR=0,MAJ=0.15,MI=0.4 检验要求1、检验照度:照度要求为1000±200Lux; 2、检验距离:人眼与被检视物料距离为30±5cm; 3、检验温湿度:温度允许范围10-30℃,湿度允许范围30-75%RH; 4、检验视力:检验员视力不低于1.0(含矫正视力),不允许色盲色弱; 5、检验时间:外观面目测检验时间为3~5S,5S内缺陷仍不可见,则此检视面合格; 检验项目检验内容检验工具抽样数量缺陷等级 包装1、实物与包装标签数量是否符合 2、储存有效期是否在要求范围内 3、包装外观无破损、压伤、受潮、变形等不良 4、包装标签:供应商名称/料号/机型/日期/合格章 5、出货检验报告:自购料批量大于1000pcs需附出货检验报告, 客供料按客户要求管控。 目视5箱/批MI 结构核对来料与封样是否一致目视5pcs/批MA 尺寸尺寸参照封样承认书(无特殊要求的测量总长)卡尺/卷尺5pcs/批MA 性能测试连接电脑和手机,功能图标显示和数据传输功能正常电脑/手机5pcs/批MA 连接原装充电器和手机,充电功能正常充电器/手机5pcs/批MA 外观1、金属头无氧化、生锈、变形等目视 GB/T2828. 1-2012 一般II级 MA 2、线皮无划伤,压伤,破皮、鼓包等目视 3、MIRCO头、TYPE-C头内PIN针无变形目视 4、外表无脏污、杂质、破损、批锋、缺胶等目视 5、线材丝字和标签丝印清晰易识别,无重影、缺划、丝印花等目视MI 可靠性按照客户要求MA 参考资料1、GB/T2828. 1-2012 计数抽样检验程序;2、《IQC工作指引》;3、《物料外观缺陷判定标准》;4、《物料可靠性测试标准》; 序号版本修订内容修订人修订日期批准审核作成 1A0全文新修订修订人2020/5/20 修订人 2020年05月20日

常见通信RF指标的内在和意义

常见通信RF指标的在和意义 温故而知新 这篇文章的初衷是源自我给工厂工程师写的一份“操作指南”,按理说写这些东西对于工作了十来年的人来说应该是手到擒来的,但是真正写的时候就发现原本计划提纲挈领的东西写成了冗长无比的八股文。 写完之后回头读一读,发现其实问题只有一个: 基础概念! 基础概念! 基础概念! 重要的事情说三遍。 当你写完“EVM可能随着Front-End的IL增大而恶化”的时候,如果阅读者是一个基础概念知识都不好的工程师(工厂里的工程师很多都是如此),人家第一反应是“E VM是什么”,继而是“EVM是为什么会跟IL有关系”,然后还可能是“EVM还跟什么指标有关系”——这就没完没了了。 所以我这里打算“扯到哪算哪”,把一些常见的概念列举出来,抛砖引玉,然后看看效果如何。 Rx Sensitivity(接收灵敏度) 接收灵敏度,这应该是最基本的概念之一,表征的是接收机能够在不超过一定误码率的情况下识别的最低信号强度。这里说误码率,是沿用CS(电路交换)时代的定义作一个通称,在多数情况下,BER (bit error rate)或者PER (packet error rate) 会用来考察灵敏度,在LTE时代干脆用吞吐量Throughput来定义——因为LTE干脆没有电路交换的语音信道,但是这也是一个实实在在的进化,因为第一次我们不再使用诸如12.2kbps RMC(参考测量信道,实际代表的是速率12.2kbps的语音编码)这样的“标准化替代品”来衡量灵敏度,而是以用户可以实实在在感受到的吞吐量来定义之。 SNR(信噪比)

讲灵敏度的时候我们常常联系到SNR(信噪比,我们一般是讲接收机的解调信噪比),我们把解调信噪比定义为不超过一定误码率的情况下解调器能够解调的信噪比门限(面试的时候经常会有人给你出题,给一串NF、Gain,再告诉你解调门限要你推灵敏度)。那么S和N分别何来? S即信号Signal,或者称为有用信号;N即噪声Noise,泛指一切不带有有用信息的信号。有用信号一般是通信系统发射机发射出来,噪声的来源则是非常广泛的,最典型的就是那个著名的-174dBm/Hz——自然噪声底,要记住它是一个与通信系统类型无关的量,从某种意义上讲是从热力学推算出来的(所以它跟温度有关);另外要注意的是它实际上是个噪声功率密度(所以有dBm/Hz这个量纲),我们接收多大带宽的信号,就会接受多大带宽的噪声——所以最终的噪声功率是用噪声功率密度对带宽积分得来。 TxPower(发射功率) 发射功率的重要性,在于发射机的信号需要经过空间的衰落之后才能到达接收机,那么越高的发射功率意味着越远的通信距离。 那么我们的发射信号要不要讲究SNR?譬如说,我们的发射信号SNR很差,那么到达接收机的信号SNR是不是也很差? 这个牵涉到刚才讲过的概念,自然噪声底。我们假设空间的衰落对信号和噪声都是效果相同的(实际上不是,信号能够通编码抵御衰落而噪声不行)而且是如同衰减器一般作用的,那么我们假设空间衰落-200dB,发射信号带宽1Hz,功率50dBm,信噪比50dB,接收机收到信号的SNR是多少? 接收机收到信号的功率是50-200=-150Bm(带宽1Hz),而发射机的噪声 50-50=0dBm通过空间衰落,到达接收机的功率是0-200=-200dBm(带宽1Hz)?这时候这部分噪声早已被“淹没”在-174dBm/Hz的自然噪声底之下了,此时我们计算接收机入口的噪声,只需要考虑-174dBm/Hz的“基本成分”即可。 这在通信系统的绝大部分情况下是适用的。 ACLR/ACPR

手机数据线检验标准修订稿

手机数据线检验标准 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-

手机数据线检验标准 1. 目的 制定本公司的检验标准和试验方法,确保本公司所有的手机数据线能满足研发设计、生产装配以及用户的使用要求。 2. 适用范围 本规程适用于本公司所有手机数据线的检验。 3. 缺陷类别定义 Cri,Critical Defect,致命缺陷:对产品使用者人身与财产安全构成威胁的缺陷; Maj,Major Defect,主要缺陷:制品单位的性能不能满足该产品预定的功能或严 重影响该产品正常使用性能或可导致客户退机的外观等缺陷; Min,Minor Defect,次要缺陷:对产品外观产生轻微影响的缺陷; Acc,Acceptable Defect,可接受缺陷:可以接受的缺陷,在产品制程质量评估时 使用,在产品出货抽样检验中仅供参考; 封样,Golden Sample,也称为金样板:由设计部门或品质部门或市场部签名认可 的、用于确认和鉴别各种订制结构件来料批量供货质量的样品;一般可分为标准样板和/或上限样板、下限样板(上/下限样板一般需征求市场部意见)、结构样板等。 4. 检验条件及环境

环境亮度:在距离检测部分50cm处用一个照明亮度值为500LUX以上的照明系统模 拟日光; 检查方式和角度:目视,视线与被检查物表面角度在15-90度范围内旋转; 检查距离和时间: 检查被检物最多15秒内,人眼距离被检物约25cm; 外观检查需使用菲林标准; 检验人员裸视或矫正视力以上,不能有色盲、色弱者; 判定原则:公司认可的工程样机所具有的特性、特点全部作为接受,对于不符合 样机的,或以工程设计图纸的偏差要求作为接受标准,或以下文具体的描述进行判定。 5. 抽样标准 抽样检验依GB2828-2003标准,取一般检验水平Ⅱ AQL:A类缺陷为0 B类缺陷为 C类缺陷为 特殊项目(尺寸、可靠性)抽样方案为:S-1或具体规定数量,Ac = 0,Re = 1。 6. 包装要求 6.1.1 包装检验序号缺陷名称描述 1 无标识 内包装袋或外包装箱未贴标签纸 2 标识错误标识的产品名称、编码、数量等与内装产品不符,或标识内容不全。 3 产品混装不同产品或不同模号的产品混装在一起。

第六讲 手机天线类型比较和结构射频规则

第六讲手机天线类型比较和结构射频规则 一、各种手机内置天线的特点和演变过程 在常见的手机天线结构中,陶瓷介质天线由于Q值很高,带宽窄,损耗大,并且易受环境的影响而产生频率漂移,因此不推荐作为手机主天线使用,但由于其尺寸小的优势,可以用作对接收灵敏度要求不高的蓝牙天线。PCB板天线也一般仅仅是通过将外置单极子天线通过PCB过孔和PCB走线将辐射体做在PCB板上,并利用介质板的介电常数在一定程度上减小天线尺寸的形式,这种天线也由于介质板的损耗常数而产生一定的损耗,所以在大多数高端机情况下也不推荐使用,仅在少数低端机和工作频点较少的情况下才为节约成本而使用。PCB天线可作外置天线也可作内置天线。 PIFA天线自产生以来,一直到今天都一直是内置天线的主要形式,因为它尺寸较小,可以充分利用PCB板作为接地面,并通过接地片将谐振长度缩小为四分之一波长。但是随着手机小型化和集成度更高的发展要求,原有PIFA天线逐渐显示出一些对结构方面的严格限制。于是有不少业界领先的手机制造商Motorola、Samsung、Sony-Ericsson等公司逐渐改变手机天线的设计风格,改用各种变形的单极子天线设计,这样就减小了结构对天线的依赖性,增加了手机外观的灵活性。比如索爱E908的菱形天线设计,Samsung E708的城墙线(Meander)天线设计,以及Motorola V3中使用的一个金属铜棒作为天线的设计。这些新型的天线设计显示了高超的设计技巧,它们往往不易被天线其他天线厂家和手机厂家模仿,并逐渐发展成手机天线厂家之间和手机厂商之间竞争的一项核心技术。 二、PIFA天线和单极子天线的性能比较 前面我们已经分别对单极子天线和PIFA天线的一般特性进行过分析,下面我们在几种重要的特性方面比较一下两种天线性能的优劣。 1.空间结构要求 两种天线的设计对空间的预留都必须考虑Chu极限定理,但在组成上,PIFA要求必须有一个辐射单元和一个大的接地面,两者互相平行,并且辐射体和接地面之间必须有一个不小的间距。接地面和辐射体都是物理实体,它们必须位于手机上,所以对结构限制较大。采用PIFA天线手机不可能做得很薄。 而采用单极子天线进行设计,则天线仅有一个辐射体而没有地面,因此它对辐射空间的要求就仅仅是天线辐射体周围的空间而没有地面的限制,天线占用的辐射空间可以不在手机体上而在手机周围的外界空间。因此对结构的限制较小。

数据线检验标准分析

手机数据线检验标准 1.目的制定本公司的检验标准和试验方法,确保本公司所有的手机数据线能满足研发设计、生产装 配以及用户的使用要求。 2.适用范围 本规程适用于本公司所有手机数据线的检验。注:若新产品不断出现或本标准中的项目涉及 不到,应根据公司要求在本标准中加入未涉及到的项目或修正本标准。 3.缺陷类别定义 3.1Cri ,Critical Defect ,致命缺陷:对产品使用者人身与财产安全构成威胁的缺 陷; 3.2Maj,Major Defect ,主要缺陷:制品单位的性能不能满足该产品预定的功能或严重影响该产 品正常使用性能或可导致客户退机的外观等缺陷; 3.3Min,Minor Defect ,次要缺陷:对产品外观产生轻微影响的缺陷; 3.4Acc,Acceptable Defect ,可接受缺陷:可以接受的缺陷,在产品制程质量评估时使用,在产 品出货抽样检验中仅供参考; 3.5封样,Golden Sample,也称为金样板:由设计部门或品质部门或市场部签名认可的、用于确认 和鉴别各种订制结构件来料批量供货质量的样品;一般可分为标准样板和/ 或上限样板、下限样板(上/ 下限样板一般需征求市场部意见)、结构样板等。 4.检验条件及环境 4.1环境亮度:在距离检测部分50cm处用一个照明亮度值为500LUX以上的照明系统模拟日光; 4.2检查方式和角度:目视,视线与被检查物表面角度在15-90度范围内旋转; 4.3检查距离和时间:检查被检物最多15秒内,人眼距离被检物约25cm; 4.4外观检查需使用菲林标准; 4.5检验人员裸视或矫正视力 1.0 以上,不能有色盲、色弱者; 4.6判定原则:公司认可的工程样机所具有的特性、特点全部作为接受,对于不符合样机的, 或以工程设计图纸的偏差要求作为接受标准,或以下文具体的描述进行判 ^定。 5.抽样标准 抽样检验依GB2828-2003标准,取一般检验水平II AQL A类缺陷为0

4G智能手机天线设计的解决方案

4G智能手机天线设计的解决方案 2010年全球移动数据消费量增长了倍。这是移动数据使用量连续三年接近3倍的增幅。到2015年,全球移动数据业务量有望增长到2010年的26倍。导致这种戏剧性增长的关键因素之一是智能手机和平板电脑的快速普及。全球移动数据用户希望他们的设备在全球任何地方都能高速联网。 这种期望给网络和设备性能带来了巨大的负担。在移动数据设备中,天线是“接触”网络的唯一部件,优化天线性能变得越来越重要。然而,智能手机和平板电脑中的4G天线设计所面临的挑战十分艰巨。尽管应对这些挑战有多种可行的解决方案,但每一种都会有潜在的性能折衷。 4G天线设计挑战 有许多因素会影响手持移动通信设备的天线性能。虽然这些因素是相关的,但通常可以分成三大类:天线尺寸、多副天线之间的互耦以及设备使用模型。 天线尺寸天线尺寸取决于三个要素:工作带宽、工作频率和辐射效率。今天的带宽要求越来越高,其推动力来自美国的FCC频率分配和全球范围内的运营商漫游协议;不同地区使用不同的频段。“带宽和天线尺寸是直接相关的”且“效率和天线尺寸是直接相关的”--这通常意味着,更大尺寸的天线可以提供更大的带宽和更高的效率。 除了带宽外,天线尺寸还取决于工作频率。在北美地区,运营商V erizon Wireless和AT&T Mobility选择推广的LTE产品工作在700MHz频段,这在几年前是FCC UHF-TV再分配频段的一部分。这些新的频段(17,704-746MHz和13,746-786MHz)比北美使用的传统蜂窝频段(5,824-894MHz)要低。这个变化是巨大的,因为频率越低,波长越长,因而需要更长的天线才能保持辐射效率不变。为了保证辐射效率,天线尺寸必须做大。然而,设备系统设计人员还需要增加更大的显示器和更多的功能,因此可用的天线长度和整个体积受到极大限制,从而降低了天线带宽和效率。 天线间互耦更新的高速无线协议要求使用MIMO(多入多出)天线。MIMO要求多根天线(通常是两根)同时工作在相同频率。因此,话机设备上需要放置多根天线,这些天线要同时工作且相互不能有影响。当两根或更多天线位置靠得很近时,就会产生一种被称为互耦的现象。 举例说明,移动平台上紧邻放置两根天线。从天线1辐射出来的一部分能量将被天线2截获,截获到的能量将在天线2的终端中损耗掉,无法得到利用,这可以用系统功率附加效率(PAE)的损耗来表示。根据互换性原理,这种效应在发送和接收模式中是相同的。耦合幅度反比于天线的分隔距离。对于手机实现而言,MIMO和分集应用中工作在相同频段的天线之间的距离可以是1/10波长或以下。例如,750MHz时的自由空间波长是400mm.当间隔很小时,比如远小于一个波长,则耦合程度会很高。天线之间耦合的能量是无用的,只会降低数据吞吐量和电池寿命。 设备使用模型与传统手机相比,智能手机和平板电脑的使用模型有很大变化。除了正常工作外,这些设备还要满足电磁波能量吸收比(SAR)和助听器兼容性(HAC)法规要求。 使用模型的另一个方面是消费内容的类型。诸如大型多人在线角色扮演游戏(MMORPG)和实时视频数据流等视频密集型移动应用不断推动数据使用率飙升。据ABI Research预测,从2009年到2015年,西欧和北美地区数据使用率有望分别以42%和55%的年复合增长率(CAGR)增长。这些相似的应用正在驱动制造商生产出更大尺寸、更高分辨率的显示屏。数据使用率的提高也在悄然改变消费者对这些设备的手持方式。例如,对于游戏应用来说,使用者必须用两手紧握设备两头,而其它应用程序可能根本无需用手握住设备。 越来越大的显示屏和使用者抓握方式的改变,使得为天线辐射单元找一个不被显示屏或

天线的主要性能指标

天线的主要性能指标 表征天线性能的主要参数有方向图,增益,输入阻抗,驻波比,极化,双极化天线的隔离度,及三阶交调等。 1、方向图 天线方向图是表征天线辐射特性空间角度关系的图形。以发射天线为例,从不同角度方向辐射出去的功率或场强形成的图形。一般地,用包括最大辐射方向的两个相互垂直的平面方向图来表示天线的立体方向图,分为水平面方向图和垂直面方向图。平行于地面在波束最大场强最大位置剖开的图形叫水平面方向图;垂直于地面在波束场强最大位置剖开的图形叫垂直面方向图。 描述天线辐射特性的另一重要参数半功率宽度,在天线辐射功率分布在主瓣最大值的两侧,功率强度下降到最大值的一半(场强下降到最大值的 0.707倍,3dB衰耗)的两个方向的夹角,表征了天线在指定方向上辐射功率的集中程度。 一般地,GSM定向基站水平面半功率波瓣宽度为65o,在120o的小区边沿,天线辐射功率要比最大辐射方向上低9-10dB。 2、方向性参数 不同的天线有不同的方向图,为表示它们集中辐射的程度,方向图的尖锐程度,我们引入方向性参数。理想的点源天线辐射没有方向性,在各方向上辐射强度相等,方向是个球体。我们以理想的点源天线作为标准与实际天线进行比较,在相同的辐射功率某天线产生于某点的电场强度平方E2与理想的点源天线在同一点产生的电场强度的平方E02的比值称为该点的方向性参数 D=E2/E02。 3、天线增益 增益和方向性系数同是表征辐射功率集中程度的参数,但两者又不尽相同。

增益是在同一输出功率条件下加以讨论的,方向性系数是在同一辐射功率条件下加以讨论的。由于天线各方向的辐射强度并不相等,天线的方向性系数和增益随着观察点的不同而变化,但其变化趋势是一致的。一般地,在实际应用中,取最大辐射方向的方向性系数和增益作为天线的方向性系数和增益。 另外,表征天线增益的参数有dBd和dBi。DBi是相对于点源天线的增益,在各方向的辐射是均匀的;dBd相对于对称阵子天线的增益dBi=dBd+ 2.15。相同的条件下,增益越高,电波传播的距离越远。 4、入阻输入阻抗 输抗是指天线在工作频段的高频阻抗,即馈电点的高频电压与高频电流的比值,可用矢量网络测试分析仪测量,其直流阻抗为0Ω。一般移动通信天线的输 入阻抗为50Ω。 5、xx 由于天线的输入阻抗与馈线的特性阻抗不可能完全一致,会产生部分的信号反射,反射波和入射波在馈线上叠加形成驻波,其相邻的电压最大值与最小值的比即为电压驻波比VSWR。假定天线的输入功率P1,反射功率P2,天线的驻波比VSWR=(+)/(-)。一般地说,移动通信天线的电压驻波比应小于 1.5,但实际应用xxVSWR应小于 1.2。 6、极化方式 根据天线在最大辐射(或接收)方向上电场矢量的取向,天线极化方式可分为线极化,圆极化和椭圆极化。线极化又分为水平极化,垂直极化和±45o极化。 发射天线和接收天线应具有相同的极化方式,一般地,移动通信中多采用垂直极化或±45o极化方式。

怎么改善手机天线的辐射性能

在移动手机里,天线直接影响了手机的可通讯能力,直接决定了手机的射接收性能,甚至 天线设计的好坏决定了该手机在市场的生存空间。在国外,品牌手机设计生产厂家普遍比较重视天线的前期研发与设计,他们多与参股与控股的形式培养一天线设计与生产研究所或专业电小天线设计公司,所以象三星,苹果等知名品牌总能在特定的环境下设计出性能优良的天线,把手机ID与一流功能完整的结合。 在国产手机中,目前只有为数不多的大公司比较重视天线的设计与制造,多数中小企业只是把天线视为普通的硬件,在空间上压缩再压缩,在性能上低劣又低劣,最终的结果是手 机的客户或终端消费者无法接受手机的“可通话”性能,导致项目的流产或重新设计,造成资源及人力的浪费及商机的流失,大大的降低了企业的综合竞争力。 专业的分析,天线性能的好坏大致由以下几个因素来影响: 空间 行业内有一絮语“多大的空间决定多少的性能”,足够的可实行空间对天线来说是必须的。关于天线的可设计空间,建议客户在方案设计前期多与天线设计工程师做深入的沟通, 了解天线的布置与潜在的问题点,以期位置的预留。天线工程师在设计过程中已经有相当 的设计经验,哪些布局对天线的设计是有利,哪些空间的对天线的性能有更大的提高,对新的方案定义是必须的。同时多参考几家天线设计公司的建议,更有利于天线空间的合理 性分配,来更完整的分配天线的空间。

关于天线的可利用空间,经常会遇到天线设计公司与手机整机商为了提高天线的性能争取天线的空间布局,只有绝少部分的设计公司会满足天线空间的基本要求,而绝大部分的设计公司会以手机完全、功能的名义尽可能的压缩天线的空间,后果是单款案件会频繁的更换天线设计公司,结果还是天线的性能达不到一定的要求、案目流产,怪恨天线设计公司的能力太差,等等。 我们都知道现在的手机天线都是偶极子天线发展演变而来的,天线不可能在无穷小的空间实现功能,天线一定需要一个相对开放宽阔的空间,可以这么的说,还没有一个人可以完成“手机天线零空间”这个课题。 EMI EMI(Electro Magnetic Interference) 在电子行业是一个普遍的问题,很多的问题点都是因为相关的处理没有很好的执行,或者深入的考虑。在手机天线由外置天线过度到内置天线的初期,很多的手机设计公司普遍遇到了手机的动态接收灵敏度的问题,可能设计的原理图与以前外置天线之PCB的原理图是一致的,但是内置天线遇到了与灵敏度的问题,因为什么? 当时一般的公司都认为是天线的问题,很少有人怀疑是自己设计的方案的问题。问题点是电路或其它的元器件对天线辐射的相互干扰,该干扰在手机动态接收过程中会影响手机的接受质量。 在误码率的参考下,导致动态灵敏度偏低。EMI的问题一般不会影响天线的辐射功率,同理不会影响天线的辐射效率,但是对天线的接收性能存在很大的隐患,因此做好电路的

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