怎么改善手機天線的輻射性能

　　時間

　　時間對天線的設計是必須的，就算是前期有過詳細的評估，在得到實物后一定是需要一定的時間來調試與測量天線的輻射接收性能。

　　天線的調試大致分以下幾個環(huán)節(jié)：

　　1、天線設計方案的定奪：任何機型，在設計初期一定會有一個在該特種結構下的最優(yōu)方案，把最合理的設計方案做為第一設計思考，往往會起到意想不到的 效果。因為天線設計工程師可以充分利用他的成功設計過的經驗來設計新的案件，往往該方案會形成一種實用的設計習慣。當然我們在設計的初期，會提供多套方案 工設計調試。

　　2、天線之無源性能之調試：無源性能定義為基本的天線結構及饋電的考量，基本的參數指標有天線的固有阻抗，返回損失，發(fā)射系數，電壓駐波比，天線的 增益與方向性系數等等，調試周期約需要2-3個工作日。該環(huán)節(jié)主要是針對特定的空間環(huán)境下，通過不同的天線的設計構造，來使天線的綜合輻射性能達到最優(yōu)。 其中主要考量的是天線的方向性系數與平均增益(因為手機天線是負責射頻終端的信號發(fā)射與接收，手機天線不能有太高的方向性，負責不利于手機在多路徑效應下 的信號保真度)。同時通過一定的實驗做好多種設計方案下的調節(jié)趨勢，以便后期的動態(tài)有源性能的優(yōu)化，以便縮短天線的研發(fā)周期。

　　3、天線之有源性能之測試與優(yōu)化：有源性能指的是天線負載在手機射頻終端，手機發(fā)射接受電路給天線渡口足夠的能量的前提下，手機總體的輻射與接收性 能，還包括手機的頻率誤差、相位誤差以及諧振平衡等指標。該測試環(huán)節(jié)是在天線本身有一定的增益及輻射效率的前提下，對天線與接收電路匹配的一個重要的環(huán) 節(jié)。細言之，天線的諧振正常，增益可以滿足基本的要求，不一定負載電路后會有很好的接收效果。

　　手機天線的設計還是基于基本的微帶天線的設計原理，微帶天線 的諧振帶寬在0.8GHz—2GHz頻段是不可能設計到10%的，一般的設計形式只有7%左右，也就是說在一定的帶寬范圍內，一定會存在一個阻抗調整的問 題。

　　阻抗一般的基本方法有：修改天線端口的匹配網絡;修改天線的饋點方式，修改天線的諧振路徑的長度及寬度等等。良好的輻射接收性能需要足夠細致的阻抗細 致的調整工作。一般我司基本是通過高精度的匹配仿真軟件與實際參數調整結合來完成這一重要的環(huán)節(jié)。通過標準實驗室的綜合性能測試我們基本可以認定該天線在 實際使用環(huán)境下的通話質量。

　　4、天線工程樣品的制作與性能確認: 該環(huán)節(jié)是把前期的實驗結果以實物的形式反饋給客戶，工程樣品的制作務必要有高精度的制作工具及工藝。

　　5、客戶驗證天線后,參考客戶的驗證結論，對天線的性能稍做一些調整。以期進一步的完善。天線設計是一個注重細節(jié)處理的工作，需要在一定的基礎上做性能的最終調整。

　　完整的設計一款手機天線的周期大慨是在5天左右。而手機設計公司正式開始導入天線的設計時間是在第一次試生產后，因此天線往往會因為急于量產而加快天線的設計進程。沒有足夠的實驗時間，對天線的設計是不利的。

　　微波天線的設計需要相關的軟硬件配套

　　1.高精度的測試儀器(網絡分析儀，綜合測試儀，頻譜分析儀);

　　2.模擬自由空間測試環(huán)境(深圳最大的標準暗室，空間大小8X4X4，雙軸雙極化三維測試);

　　3.先進的天線仿真軟件(Ansoft HFSS10.0, Zeland IE3D,agilent ADS, microwave office2005)

　　天線的可批量種類

　　天線設計調試完成后，將轉化到天線的可批量設計。目前天線行業(yè)應用最多的天線結構還是天線支架與天線金屬輻射體的結構。該結構最早由NOKIA廣泛應用，該種結構形式制作精度稍低，但有良好的可制作性，裝配簡單，工藝成熟等優(yōu)點。下面是基本的天線設計結構的一個描述;

　　天線批量的不同的實現形式，對天線的性能并沒有太大的影響，主要的不足是在快速量產的周期內，難度大的工藝制造工藝無法滿足需求的時間。

　　天線設計前沿：

　　1、低姿態(tài)，低剖面的天線的廣泛應用。

　　該種天線的設計形式是在普通的PIFA天線的基礎上改進而成，在更底的剖面完成的設計，該種設計思路借鑒PIFA與MONOPOLE 的優(yōu)缺點，廣泛應用與超薄機型以及空間比較緊的機型。該類型的天線已經被SUMSUNG 等大公司采用，并有良好的輻射接受效果。高輻射效率,抗干擾能力強的手機天線將會是近期設計的重點,在一定的環(huán)境中,如何提高天線的抗干擾能力呢?

　　2、未來手機將發(fā)展成為有更多的NOTEBOOK的特性，在很小的空間內多支天線的共存,同時UWB超寬帶天線將會有更大的空間。一般形式的UWB 天線可以實現在0.4GHz-3.5GHz的工作范圍,但是該天線有一缺點是設計結構相當的復雜,可實現性不強,需要外圍制造公司有更高的技術能力,相信 在未來1-2年內可以廣泛應用在移動終端中.當然UWB天線的實行市場化還需要良好的阻抗分支及匹配網絡的設計.手機在近期將會把GPS、DVB- Digital Video Broadcasting、WIMAX、WIFI等新技術鈉入其中，增加手機的賣點。這些功能將對天線的性能有更高的要求。GPS天線要求有一定的圓極 化，DVB數字電視天線將要求有更高的工作頻寬及接收性能。而且這些天線存在一定的相互干擾因素，在后期實現過程中會出現一些問題。

　　WiMAX究竟發(fā)展性如何?事實上，受到3G基礎建設已經相當完善的鉗制，WiMAX起不起得來一直是一個問號;兩者有沖突是不爭的事 實，WiMAX的發(fā)展在新興國家有機會，否則就要靠政府主導。3G和WiMAX兩者特性不同，3G長于行動能力的處理，WiMAX則以頻寬大、傳輸速度快 見長;因此可以看到，GSM到3G乃至HSDPA一連串的發(fā)展，都是以增加傳輸速度為主要方向;而WiMAX從802.16d到802.16e的發(fā)展，則 是著眼于高速之下傳輸會出現問題，因此要強化行動的能力。然而以目前的發(fā)展來看，WiMAX在data的傳輸上較具優(yōu)勢;而且計費方式，3G以通話費來 計，而WiMAX采用固定費;長期來看，WiMAX還是比較看好。

　　3、主動天線能夠自動切換頻段

　　目前手機天線基本上是用被動天線形式設計，微帶天線有它的不足，現階段愈是高階的手機，支持的頻段愈多，4頻或5頻手機就很風行;然而使用上，其實 不管在哪里，都只有使用到單頻而已，其它3頻就是浪費，尤其對于手機愈做愈小的需求上，更可以思考是否有改善空間?事實上，若強化天線技術，這種浪費是可 以改變的，友金因而投入開發(fā)主動天線技術，能夠隨需求切換不同的頻段，屆時手機天線僅需提供單頻，就不需要內建4頻天線模塊。

　　結語

　　天線設計是手機設計成功鏈中的一個不可或缺的環(huán)節(jié),天線性能的好壞直接會導致諸多的問題,期望手機設計公司多參考天線設計公司的意見,全民提高,把國產手機的輻射性能做到更好,有利于民族企業(yè)的發(fā)展, 更有利于百姓的使用。