手機天線的研發(fā)過程中的幾種常見的手機天線測試方法

隨著移動通信的飛速發(fā)展和應(yīng)用，中國的手機行業(yè)也不斷發(fā)展壯大，當然中國的手機用戶也在迅猛增長。而手機的射頻器件中，手機天線是無源器件，手機天線作為手機上面唯一的一個“量身定做”的器件，它的特殊性和重要性必然要求其研發(fā)過程對天線性能的測試要求非常嚴格，這樣才能確保手機的正常用。現(xiàn)在就簡單的介紹一下手機天線的研發(fā)過程中的幾種常見的手機天線測試方法：

1、微波暗室(Anechonic chamber)

波暗室又叫無反射室、吸波暗室簡稱暗室。微波暗室由電磁屏蔽室、濾波與隔離、接地裝置、通風波導、室內(nèi)配電系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、吸波材料等部分組成。它是以吸波材料作為襯面的屏蔽房間，它可以吸收射到六個壁上的大部分電磁能量較好的模擬空間自由條件。暗室是天線設(shè)計公司都需要建造的測試設(shè)備，因為對于手機天線的測試比較精確而且比較系統(tǒng)，其測試指標可以用來衡量一個手機天線的性能的好與壞。主要是天線公司使用，但其造價昂貴。

2、TEM CELL測試

用TEM CELL測試天線有源指標，因為微波暗室和天線測試系統(tǒng)造價比較昂貴，一般要百萬以上，一般的手機設(shè)計和研發(fā)公司沒有這種設(shè)備，而用TEM CELL(也較三角錐)來代替測試。和微波暗室的測試目的一樣，TEM CELL也是一個模擬理想空間的天線測試環(huán)境，金屬箱能夠提供足夠的屏蔽功能來消除外部干擾對天線的影響，而內(nèi)部的吸波材料也能吸收入射波，減小反射波。TEM CELL不能對天線進行無源測試，只能對有源指標進行測試。由于空間限制，TEM CELL的吸波材料比較薄，而對于劈狀吸波材料，是通過劈尖間的多次反射增加對入射波進行吸收，因此微波暗室里的吸波材料都比較厚，而TEM CELL的吸波材料都不購厚，因此對入射波的吸收都不是很充分，因此會導致測試的結(jié)果不精確。

另外，TEM CELL的高度也不夠，這也是TEM CELL不能進行定量測試的一個原因。根據(jù)天線輻射的遠場測試分析，對于EGSM/DCS頻段的手機天線，被測手機與天線的距離至少大于1米;因此，我們可以看幾乎所有的2D暗室都是遠大于這個距離。而TEM CELL比這個距離小一些，所以這也是TEM CELL相對于微波暗室來講測量不準的一個原因。

所以，TEM CELL只能對天線做定性的分析而不能做定量的分析。在實驗室可以定性分析幾種樣機的差異，比較其性能的優(yōu)劣，但不能作為準確的標準值來衡量天線的性能，只能通過與其他的“金雞”(Golden sample ) 對比，大致來判斷手機天線的性能。TEM CELL一般只找最佳方值，使測試結(jié)果對手機擺放的位置比較敏感。

另外，還有一種測試工具叫屏蔽箱，有的設(shè)計公司用來對手機天線進行有源測試，這種方法很不可行。一方面由于測試距離太近，另一方面由于沒有足夠的吸波材料，外部干擾對天線的測試影響比較大，這樣導致測試結(jié)果對位置比較敏感，稍微改變一下位置測試結(jié)果就有比較大的改變，因此這種測試方法對手機天線的性能沒有多少的參考意義。

3、用耦合測試板測試天線性能

在生產(chǎn)過程中為了保證產(chǎn)品的生產(chǎn)品質(zhì)，往往要進行天線的耦合測試。要用到的測試裝置是：屏蔽箱、耦合板與綜合測試儀相連，手機固定在夾具上。在生產(chǎn)前期根據(jù)幾只樣機的測試結(jié)果，給出一個合理的耦合補償值，確定一個功率標準，然后對手機的最大功率進行測試，高于這個功率標準表示產(chǎn)品符合生產(chǎn)要求，低于這個要求說明天線與相關(guān)器件有問題。通過天線耦合測試可以發(fā)現(xiàn)以下問題：

(1)天線匹配電路虛焊和缺件等。

(2)天線周圍電子/結(jié)構(gòu)件有問題。

(3)天線沒有裝配好。

(4)天線本身品質(zhì)有問題。

需要指出的是天線耦合測試是產(chǎn)品的一致性測試，并不是對產(chǎn)品性能進行測試。前面所提到的天線指標都是針對遠場進行的測試，天線耦合測試是針對近場進行的測試，被測手機的天線與耦合夾具天線相距非常近。近場是天線本身客觀存在的，一但整個手機的結(jié)構(gòu)和天線確定，近場也就可以確定，因此可以根據(jù)測試結(jié)果是否在一定范圍內(nèi)，判斷天線部分是否有問題。天線耦合測試只針對天線的最大功率進行測試，不進行其他項目的測試，即使測試了，也沒有意義。

用天線耦合測試來認證天線的性能，根據(jù)不同手機的測試結(jié)果來進行性能判斷，這是非常錯誤的。目前，還是會碰到很多國內(nèi)的手機公司，是通過耦合測試來判斷天線的性能，從而使得天線公司不得不通過將諧振頻率調(diào)偏，來通過耦合測試的標準。

手機天線的設(shè)計來講，天線的測試是一個非常重要的環(huán)節(jié)，沒有準確的設(shè)計，天線設(shè)計的好與壞也有沒有什么來衡量了，所以選擇 一個很好測試系統(tǒng)對手機天線的開發(fā)也是非常重要的。