金屬邊框天線設(shè)計(jì)方法以及思路

2016-10-25 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

目前市面上主流的智能機(jī)都是采用金屬邊框的工藝,而金屬邊框的機(jī)器對(duì)于天線調(diào)試難度很大。

金屬邊框天線設(shè)計(jì)主要是利用金屬邊框做為天線的一部分進(jìn)行輻射,這種方式一般只有以下幾種天線形式:IFA、Monopole、Loop。

下面就為大家介紹幾種典型的金屬邊框的設(shè)計(jì)方法以及設(shè)計(jì)思路。

1.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,一種是模內(nèi)注塑,另一種就是不采用模內(nèi)注塑,靠拆結(jié)構(gòu)件組成。

根據(jù)前面介紹,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。

一般前期設(shè)計(jì)我們需要預(yù)留多幾個(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),好處在于,天線容易控制,調(diào)試起來比較容易,不需要加特別多的匹配來調(diào)諧阻抗.并且天線不會(huì)很敏感,不會(huì)因?yàn)閲娡抗に嚨暮癖∈固炀€偏差太大.

b)弊:

此種方式設(shè)計(jì)存在最大的弊端是,結(jié)構(gòu)方面.

此種設(shè)計(jì),至少需要2個(gè)位置與金屬框接觸.對(duì)于緊湊的空間,此種方式對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一種考驗(yàn).

1.2.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).

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),好處在于,結(jié)構(gòu)簡單,只需要考慮一個(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.

此種設(shè)計(jì),需預(yù)留至少M(fèi)型匹配電路,更有可能需要改為雙π型匹配電路,對(duì)天線公司調(diào)試匹配的要求比較高.由于天線阻抗完全靠匹配來控制,所以存在損耗.

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:

一般考慮到用戶體驗(yàn),都會(huì)利用中間那一段做為三合一天線部分.

1)Monopole方式:

此種方式結(jié)構(gòu)最為簡單,只需要考慮到單點(diǎn)的接觸即可.

2) IFA 方式:

此種方式需要增加一個(gè)接地饋點(diǎn),但是接地饋點(diǎn)的位置很重要.

1.3.2 分集天線:

既然環(huán)境最好的一部分金屬框已經(jīng)讓給三合一天線,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.

1.3.3Loop:

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.

2.此種斷開方式類似I Phone,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:

a) 分集和三合一均采用IFA形式.

b) 三合一采用IFA形式,分集采用Loop形式(也可調(diào)換).

總結(jié):

金屬邊框的天線設(shè)計(jì)原理很簡單,但是要得到一個(gè)相對(duì)較穩(wěn)定并且較好的性能就會(huì)比較困難.金屬邊框的天線設(shè)計(jì)是一個(gè)長期的過程,需要工程師有相對(duì)豐富的經(jīng)驗(yàn)與理論知識(shí).從前期評(píng)估,到中期調(diào)試,再到后期量產(chǎn),每一個(gè)環(huán)節(jié)都需要重點(diǎn)把控.

后面會(huì)和大家分享經(jīng)典的類似Iphone6天線的設(shè)計(jì)思路,類似華為Mate7天線的設(shè)計(jì)思路以及類似索尼Z1無縫邊框天線的設(shè)計(jì)思路;敬請(qǐng)期待.

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