使用內置天線面臨的挑戰(zhàn)
用戶都希望手機使用的是內置天線。但是,這并不像想象的那么簡單。對于每一位手機用戶而言,在通話的時候,突然中斷總是令人生氣,而且,如果接收效果不好,用戶會感到不快。對于手機的射頻性能來講,天線的性能極為重要。網(wǎng)絡運營商經(jīng)常測量手機的發(fā)射和接收性能。如果性能達不到標準,這樣的手機根本就賣不出去,因為,他們在網(wǎng)上的表現(xiàn)太差。
性能差的天線還會影響功耗,縮短電池的使用壽命。效率較低的天線在基站上所產生的功率較低,閉環(huán)功率控制系統(tǒng)需要對它進行補償?;揪蜁笫謾C發(fā)射更大的功率。這就是說,在通話時,天線會影響手機的功耗。
手機的款式,用起來是否舒適和安全,也是很重要的。如果有得選擇的話,用戶會選擇集成了內置天線的手機,因為,把這樣的手機放在口袋里,會比使用外置天線的手機更舒適,而且,機殼的款式也可以設計得更吸引人。從機械方面講,內置天線更結實、更可靠。然而,手機的一些新功能,比如,照相功能,會使手機在電氣方面變得更加復雜,而且,在加入新功能之后,留給天線的空間就更少。所有手機設計師將要面對的難題是:如何迎合消費者的需要,把內置天線納入時尚的手機中。
有一個重要的問題,手機設計師必須首先問一問自己:能不能把性能合格的內置天線納入自己設計的手機中去?在大多數(shù)情況下,只要有合適的地方放天線的話,那么,答案是肯定的。特別需要指出的是,一定要給天線騰出合理的空間,手機設計師一定要愿意與天線設計師合作,解決所有可能出現(xiàn)的問題。由于天線是在手機的里面,往往就會出現(xiàn)天線與其它器件之間相互干擾和交叉耦合的問題。在手機中使用內置天線所遇到的困難比使用外置天線要多得多。但是,如果方法正確,那么,在手機中使用內置天線,做起來既快效率又高。
對手機設計師而言,把內置天線用到手機上,需要解決三個主要的問題:第一、天線所要放置的位置;第二、天線可以使用的空間;第三、如何安排在手機內的其它元器件,避免帶來問題。 用戶都希望手機使用的是內置天線。但是,這并不像想象的那么簡單。對于每一位手機用戶而言,在通話的時候,突然中斷總是令人生氣,而且,如果接收效果不好,用戶會感到不快。對于手機的射頻性能來講,天線的性能極為重要。網(wǎng)絡運營商經(jīng)常測量手機的發(fā)射和接收性能。如果性能達不到標準,這樣的手機根本就賣不出去,因為,他們在網(wǎng)上的表現(xiàn)太差。
性能差的天線還會影響功耗,縮短電池的使用壽命。效率較低的天線在基站上所產生的功率較低,閉環(huán)功率控制系統(tǒng)需要對它進行補償。基站就會要求手機發(fā)射更大的功率。這就是說,在通話時,天線會影響手機的功耗。
手機的款式,用起來是否舒適和安全,也是很重要的。如果有得選擇的話,用戶會選擇集成了內置天線的手機,因為,把這樣的手機放在口袋里,會比使用外置天線的手機更舒適,而且,機殼的款式也可以設計得更吸引人。從機械方面講,內置天線更結實、更可靠。然而,手機的一些新功能,比如,照相功能,會使手機在電氣方面變得更加復雜,而且,在加入新功能之后,留給天線的空間就更少。所有手機設計師將要面對的難題是:如何迎合消費者的需要,把內置天線納入時尚的手機中。
有一個重要的問題,手機設計師必須首先問一問自己:能不能把性能合格的內置天線納入自己設計的手機中去?在大多數(shù)情況下,只要有合適的地方放天線的話,那么,答案是肯定的。特別需要指出的是,一定要給天線騰出合理的空間,手機設計師一定要愿意與天線設計師合作,解決所有可能出現(xiàn)的問題。由于天線是在手機的里面,往往就會出現(xiàn)天線與其它器件之間相互干擾和交叉耦合的問題。在手機中使用內置天線所遇到的困難比使用外置天線要多得多。但是,如果方法正確,那么,在手機中使用內置天線,做起來既快效率又高。
對手機設計師而言,把內置天線用到手機上,需要解決三個主要的問題:第一、天線所要放置的位置;第二、天線可以使用的空間;第三、如何安排在手機內的其它元器件,避免帶來問題。
如果了解提高產品的集成度的難點所在,可能對設計會有所幫助。一般言之,有兩種天線可供選擇:平衡天線和不平衡天線。平衡天線是獨立工作的,與周圍的環(huán)境 無關。而不平衡天線必須接地。不平衡天線產生電流流到地,而且,在總的輻射功率中,包括這些電流所產生的功率。汽車上經(jīng)常使用的單極天線就是一個很好的例子,它的車 身就是地。
天線的性能也與它的尺寸大小有關。天線的尺寸是用波長來表示的。不平衡天線的地是有效尺寸的一部分,因此,實際的天線尺寸可以做得更 小些。
移動電話的天線是不平衡天線的一個實例。它們的地是在手機里的金屬結構,一般就是印刷電路板和它四周表面鍍有金屬材料的部件,這就是我們常 說的印刷電路板總成。在手機里往往使用不平衡天線,這是因為它的尺寸比較小。對于低頻帶手機而言,例如GSM900手機和CDMA800手機,在用波長表 示時,手機里能留給天線的空間狹小。于是,在這么狹小的空間里裝一個高效率的平衡天線,是不可能的,所以一定要用不平衡天線。
對于頻率較高的手 機來說,位置對天線的限制就少得多了。例如,GSM1800的波長是GSM900的一半,因此,能給天線留出的空間也就更大些。在頻帶較寬的手機中可以使 用平衡天線。最近,WCDMA手機的內置天線和GPS的外置天線都用了平衡天線。這么做的好處是:天線不會產生大電流在手機上流過。這就是說,天線的設計 和手機的設計,關系不那么大。
然而,問題是:大部分手機都必須能夠同時用于高頻帶和低頻帶。這就是說,只要把高頻天線結合到低頻天線里,把他們 都做成不平衡天線就可以了。
天線的種類
在移動電話中使用過許多種天線。大致上可以把它們分為兩類。第一類天線,和單極天線非 常相似。像簡正波螺線形天線(normal -mode helicals)、meanders天線和拉桿天線這些外部天線就屬于這種類型。近來,把這類天線放在手機的里面,但是,這樣的天線不是太普遍。在他們 下面有地線時,他們就不工作,因此,在它下面的那部分印刷電路板裝了很多元件的話,就不能工作
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