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手机天线设计的流程是怎么样的了?

05-08
手机天线设计的流程是怎么样的了?
本人刚从事手机天线这方面工作,想知道一个手机天线是怎么做出来的,一些基础性的问题拜托各们
工程师指教下。
而且矢网分析仪,频谱分析仪,综测仪,暗室。分别在哪个阶段使用了。目的是测试什么了?

这个问题是我刚入这行的时候问的,没想到有这么多人跟。也看到了有很多像我一样的新人。
在这几个月的工作和学习中在实践方面有了很大的提高,但是很少能把理论知识加进去,往往会觉得的这一行实在没什么意思,感觉没什么技术含量的。这也是我们知识欠缺和不自信的一种表现。当然天线理论有时候理解起来确实是有点难解,但有一点是很重要的就是总结,懂得总结的人会比其他人走的更快。做天线不仅要会调天线还要和客户多沟通,现在很多方案公司不一定很懂天线,所以往往在设计板子的时候会在天线那块加上很多影响天线的因素,所以沟通也是很重要的。

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1,拿到手机,初步看下手机长度(理想状态是四分之一波长),厚度(PIFA的高度应不小于6.5mm,实际项目中有些会小到4-5mm,此时我们可以把天线面积尽可能做大,但效果不一定很好)。
2,观察外壳,查看手机外部环境,看看是喷漆,电镀还是金属,以及金属性物件(影响天线性能的物件)在机壳上占有比例有多大,都出现在什么位置上。
3,打开手机,仔细观察手机内部环境,重点查看天线附近环境,一般出现在附近的器件有SPEAKING,CAMENA,RECEIVE,麦克,振动器,还有就是注意主板地对天线的距离,高度。
4,确认天线的形式:
a:(FPC,FPC+支架,STAMPING+支架,STAMPING直接在后壳)
b:(采用PIFA 还是MONOPOLAR)
5,做治具,对天线进行初步调试(VSWR)。(一般先采用0ohm匹配,也有些是不能变动匹配即采用原匹配进行调试)对天线走法以及匹配进行重点调整。天线的走法上,常规G型(倒G型),双高

6,待治具初步调试达到一定的效果后进行整机测试,(一切以整机调试为准)目前调试中一般尽可能做到功率平整,即最高功率出现在中间位置,有时为了灵敏度的考虑,会有意识的把功率做的较为偏高。如果VSWR测试较好,整机测试调整半天时间后还是较难出来效果,就应该考虑先确定是哪里影响了天线性能。把一些部件逐步的安装,拆卸,一个一个的确认,直到找到影响最大的一个或是几个。再来考虑怎么处理;1,接地(主要是前壳上的一些金属或电镀器件);2,把环(一般指前壳较大的金属性圈)剪断;3,天线形式再调整,尽可能的远离最大影响器件(如天线设置在尾部,电池对天线影响很大的话,考虑尽可能远离电池);4,看看能否建议客户更换某些器件(可以先做对比报告给客户看,让他了解该器件对天线性能的影响到底有多大);
7,打样,把报告,和客户方工程人员沟通好(需要足够耐心,注意客户方到底需要怎样的指标要求)
8,通过几次打样确认后,开模。开模前一定要确认拿到手上测试的是不是最终整机,如果不是一定需要和客户说明,并拿到客户的开模确认邮件。
矢网分析仪调vswr以及s参数
频谱分析仪可以调干扰等
综测仪,暗室测方向图,功率等。不一而足。

楼上说的不错```支持```

good suggestion

学习了。

谢谢!学习了!

说得不错.受用了!

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手机结构设计标准 之一. 天线的设计
一. 天线的设计
PIFA双频天线高度≥7mm,面积≥600mm2,有效容积≥5000mm3 PIFA
三频天线高度≥7.5mm,面积≥700mm2,有效容积≥5500mm3
PIFA天线与连接器之间的压紧材料必须采用白色EVA(强度高/吸波少)
圆形外置天线尽量设计成螺母旋入方式 非圆形外置天线尽量设计成螺丝锁方式。
外置天线有电镀帽时,电镀帽与天线内部外壳不要设计成通孔式,否则ESD难通过。
内置单棍天线,电子器件离开天线X方向10(低限8),天线尽量靠壳体侧壁,天线倾斜不得超过5度,PCB天线触点背面不允许有金属。
内置双棍天线如附图所示,效果非常不好,硬件建议最好不要采用
天线与SIM卡座的距离要大于30MM GUHE电工天线,周围3mm以内不允许布件,6mm以内不允许布超过2mm高的器件,古河天线正对的PCB板背面平面方向周围3mm以内不允许有任何金属件

很实用的东西,谢谢了

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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金属成分装饰件)耦合吸收后产生一定量的二次辐射,频率与金属件的尺寸关联。因此要求此类元件有良好的接地,消除或降低二次辐射。整机杂散问题还与天线与RF模块之间的谐振匹配电路有关,如果谐振匹配电路的稳定性不好,很容易激发产生高次谐波的干扰。
机壳的设计
由于手机内置天线对其附近的介质比较敏感,因此,外壳的设计和天线性能有密切关系。外壳的表面喷涂材料不能含有金属成分,壳体靠近天线的周围不要设计任何金属装饰件或电镀件。若有需要,应采用非金属工艺实现。机壳内侧的导电喷涂,应止于距天线20mm处。对于纯金属的电池后盖,应距天线20mm以上。如采用单极(monopole)天线,面板禁用金属类壳体及环状金属装饰。电池(含电连接座)与天线的距离应设计在5mm以上。
二、手机内置天线的分类
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

xuexi

不支持不行啊呵呵支持

太感谢了

现在很难遇到高度7mm以上的手机了

学习

受用了,谢谢,呵呵

学习中了谢谢呀

新手上路·~~收益不少~~

支持下。

good suggestion

象一些山寨机水货拿来机子之后先测试下传导,有的板子问题很严重,相位误差很高.

不错不错,很值得学习

感受良多!谢谢您有心了!

非常好的问题+经典的回答=大家的感谢,谢谢哦!

都很有见地!

后面的了?好像没有完?

怎么不加思考就转帖?连个最起码的点测都没有?没注意到?

谢谢了,学习中...

xiexie 谢谢啦
感谢啊

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好充实的帖子,学了不少东西!

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我坚持顶!
没有高手,
捞分走人。
钱虽不多,
积水成河。

路过学习

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谢谢楼上的所有朋友,我 在这里学习了

好东西,谢谢了

手机天线这个行业已经烂了,尤其深圳冒出太多的中小公司,大家不去好好的做研发只是拼价格,这样国内不会有好的公司出现。

怎么都说的是射频一块的呀,结构这块也是天线设计的一部分的。大家说说关于结构这块的知识吧?

好贴,得顶起来啊

谢谢,学习了~~~

非常好的学习资料

高人,学习一下,才注册的。

好资料,学习了~

点测?我没入门啊,不懂。

高手云集啊。

谢谢,详解

很详细,受用!

问一下大家,原来做大功率功放的,现在转做手机射频,怎么学啊,觉得没地方下手啊

少有的新手帖,赞一个

就是在综测仪上对机器主板进行功率及灵敏度的测试,看功率及灵敏度的极限

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