全金屬邊框天線設(shè)計(jì)參考

2016-10-08 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

目前市場上越來越多的智能機(jī)都開始采用金屬邊框工藝,甚至很多背部是塑料的手機(jī)也開始完全被金屬后蓋所取代。雖然金屬工藝可以提升手機(jī)質(zhì)感與美感,但是手機(jī)大幅度采用金屬工藝也確實(shí)大大增加了天線的調(diào)試難度。

天線設(shè)計(jì)融入金屬邊框,而將金屬邊框納入作為天線的一部分,主要是利用金屬邊框進(jìn)行輻射延伸, 這種方式一般包含以下幾種天線形式:IFA、Monopole、Loop;

以下就為大家介紹幾種典型的金屬邊框設(shè)計(jì)方法以及設(shè)計(jì)思路:

一.此種斷開方式是最為常見的一種方式,但是在模具上會(huì)存在兩種:其一、模內(nèi)注塑;其二、非模內(nèi)注塑,而靠拆結(jié)構(gòu)件組成。

根據(jù)上文介紹,此種斷開,主天線部分可以有兩種方式選擇:

1.IFA.

2.Monopole

1.1 IFA:

采用IFA方式設(shè)計(jì),就需要利用地饋點(diǎn)的位置以及天線走線來控制天線的長短,阻抗等等.

在前期設(shè)計(jì)時(shí),一般我們會(huì)多預(yù)留幾個(gè)接地饋點(diǎn),以便在實(shí)際調(diào)試時(shí)改變地點(diǎn)。

此種典型的IFA設(shè)計(jì)的利與弊:

a)利:

采用此種形式設(shè)計(jì),好處顯而易見,無論是天線控制,還是調(diào)試都是比較容易的,而無需特別多的匹配來調(diào)諧阻抗.并且天線也不容易收到影響,不會(huì)因?yàn)閲娡抗に嚨暮癖∈固炀€信號(hào)發(fā)生大的偏差.

b)弊:

此種方式設(shè)計(jì)的最大的弊端主要還是在結(jié)構(gòu)方面。

采用此設(shè)計(jì)方式,至少需要確保兩處與金屬框接觸。如果空間允許,這樣的設(shè)計(jì)還湊合,如果空間較為緊湊的話,此種方式會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求更高。

1.2.Monopole

采用Monopole方式設(shè)計(jì),則需要一個(gè)接入點(diǎn),主要靠調(diào)試天線匹配來調(diào)諧天線的頻率點(diǎn)。

此種Monopole方式設(shè)計(jì)的利與弊:

a)利:

采用此種形式設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)更簡單,只需考慮一個(gè)接入點(diǎn).

b)弊:

此種方式設(shè)計(jì)存在最大的弊端是,天線性能易受影響

此種設(shè)計(jì),至少要預(yù)留M型匹配電路,更有可能需要改為雙π型匹配電路,當(dāng)然這對(duì)天線公司調(diào)試匹配的要求同樣也會(huì)更高。由于天線阻抗完全靠匹配來控制,因此損耗在所難免。

1.3 此種斷開方式的分集以及三合一天線的處理方式:

1.3.1三合一天線:

通常在考慮到用戶體驗(yàn)的前提條件下,都會(huì)利用中間那一段做為三合一天線的部分.

1)Monopole方式:

此種方式結(jié)構(gòu)最為簡單,只需單點(diǎn)接觸即可。

2) IFA 方式:

此種方式需要增加一個(gè)接地饋點(diǎn),但是要選擇理想的接地饋點(diǎn)位置。

1.3.2 分集天線:

既然環(huán)境最好的一部分金屬框已讓三合一天線占用,那么剩下的只有兩邊的金屬框能利用。分集天線也有幾種形式:

1) IFA:

此種方式的難點(diǎn)在于如何找到接入點(diǎn)位置,接入點(diǎn)太遠(yuǎn),會(huì)導(dǎo)致諧振偏短,接入點(diǎn)太近又可能導(dǎo)致諧振偏長。

1.3.3 Loop:

此種方式的難點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)上是否有空間用來做天線面積,因?yàn)樯隙说闹靼褰Y(jié)構(gòu)都很緊湊。

二.此種斷開方式類似iPhone,但開縫處位于手指邊,所以實(shí)際使用效果可能會(huì)大打折扣。

此種斷開,主天線部分可以有三種方式選擇:

1. IFA

2.Monopole

3.Loop

2.1.IFA:

同樣,由于ID固定了,那么金屬框的長度也是固定的.按照波長計(jì)算公式來算,此種方式天線諧振絕對(duì)會(huì)偏長.那么,我們就需要利用地饋點(diǎn)的位置以及天線走線來控制天線的長短,阻抗等等。

此種設(shè)計(jì)前期必須要掌握的設(shè)計(jì)要點(diǎn):

1.信號(hào)點(diǎn)的接入位置:

信號(hào)點(diǎn)的接入位置直接關(guān)系到高頻部分的性能,包括4G。

所以前期建議預(yù)留多幾個(gè)接入位置.

2.地點(diǎn)的接入位置:

地點(diǎn)的接入位置直接關(guān)系到低頻部分的性能.在前期設(shè)計(jì)時(shí)注意預(yù)留接地位置。

2.2.Monopole

采用Monopole方式設(shè)計(jì),只需要利用一個(gè)接入點(diǎn),主要靠調(diào)試天線匹配來調(diào)諧天線的頻率點(diǎn)。

2.3.Loop

采用Loop方式設(shè)計(jì),也只需要利用一個(gè)接入點(diǎn),需要靠調(diào)試天線走線和匹配來同時(shí)調(diào)諧天線的頻率點(diǎn)。

三種設(shè)計(jì)思路的比較:

此種斷開方式的分集以及三合一天線的處理方式:

此種斷開導(dǎo)致三合一天線與分集天線需共用上方一段.那么只有一段金屬框,兩個(gè)天線該如何才能共用呢?下面介紹兩種方法供大家參考:

分集和三合一均采用IFA形式

三合一采用IFA形式,分集采用Loop形式(也可調(diào)換)

總結(jié):

雖然金屬邊框的天線設(shè)計(jì)原理不太難,但是要做出一個(gè)相對(duì)較穩(wěn)定且性能較好的就不那么容易。金屬邊框的天線設(shè)計(jì)是一個(gè)細(xì)活慢活,做這樣的工作需要經(jīng)驗(yàn)與理論知識(shí)都十分豐富的工程師。無論是從前期評(píng)估,到中期調(diào)試,還是到后期量產(chǎn),每一環(huán)節(jié)都需要層層嚴(yán)格把控。

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