手機內(nèi)置天線面臨的挑戰(zhàn)問題分析

用戶都希望手機使用的是內(nèi)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(luò)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(chǎn)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(nèi)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(shè)計得更吸引人。從機械方面講，內(nèi)置天線更結(jié)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(shè)計師將要面對的難題是：如何迎合消費者的需要，把內(nèi)置天線納入時尚的手機中。

有一個重要的問題，手機設(shè)計師必須首先問一問自己：能不能把性能合格的內(nèi)置天線納入自己設(shè)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(shè)計師一定要愿意與天線設(shè)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(nèi)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(nèi)置天線，做起來既快效率又高。

對手機設(shè)計師而言，把內(nèi)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(nèi)的其它元器件，避免帶來問題。 用戶都希望手機使用的是內(nèi)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(luò)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(chǎn)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(nèi)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(shè)計得更吸引人。從機械方面講，內(nèi)置天線更結(jié)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(shè)計師將要面對的難題是：如何迎合消費者的需要，把內(nèi)置天線納入時尚的手機中。

有一個重要的問題，手機設(shè)計師必須首先問一問自己：能不能把性能合格的內(nèi)置天線納入自己設(shè)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(shè)計師一定要愿意與天線設(shè)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(nèi)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(nèi)置天線，做起來既快效率又高。

對手機設(shè)計師而言，把內(nèi)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(nèi)的其它元器件，避免帶來問題。

如果了解提高產(chǎn)品的集成度的難點所在，可能對設(shè)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(guān)。而不平衡天線必須接地。不平衡天線產(chǎn)生電流流到地，而且，在總的輻射功率中，包括這些電流所產(chǎn)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(guān)。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(jié)構(gòu)，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(nèi)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(chǎn)生大電流在手機上流過。這就是說，天線的設(shè)計 和手機的設(shè)計，關(guān)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(jié)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