天线接收灵敏度优化设计(四层板)
5.4米卫星接收天线方案
5.4米卫星接收天线方案1 天线子系统1.1 概述天线子系统按其功能划分为四个模块：天馈模块、座架模块、伺服控制模块、天线控制模块。
系统组成框图见图所示。
（1）天馈模块采用5.4米口径标准抛物反射面天线(包括反射面、背架、馈源支撑、中心体和背架等)以及L频段水平和垂直双极化组合馈源；（2）座架模块全动方位-俯仰回转体。
方位驱动在天线的颈部，使天线总体结构简捷、可靠，安装方便，配备工作平台，外形协调、美观、实用。
可拆除挂梯，避免无关人员进入，有利于保护射频、控制和回转机构等安全。
由于回转体的上移，立柱形式可以灵活、多变、由用户根据站址的具体安装架设条件而另行确定。
主要形式为圆柱形立柱。
（3）伺服控制模块天线控制器采用分布式设计以达到最少传输线缆和最大传输距离；（4）天线跟踪方式采用程序跟踪与自动相结合方式，并利用极大值法实时对轨道预报轨迹进行实时修正；（5）跟踪精度通过设计、工艺及调试保证天线跟精度达到0.050；（6）天线控制时间校准采用GPS时间校准；（7）天线控制器与站管计算机通过网口或串口，接收站管的调度管理；（8）安全保护装置采用了三级限位：一级为软限位，二级为电气限位，第三级为机械缓冲；天线具备任意位置锁定能力。
图6.3-3天线子系统组成框图卫星接收天线需持续、稳定、可靠、高效地控制天线接收和处理卫星信号，在正常运转情况下无天线跟踪失锁、数据包丢失、丢线、噪点过多等影响卫星遥感监测业务开展的现象，天线过顶时无丢包、丢线现象。
其主要功能如下：（1）根据卫星实际飞行轨道对静止卫星进行跟踪； （2）天线具有程控跟踪、手动跟踪、收藏等功能；（3）天线监控计算机具有与站运行管理分系统通讯的能力等； （4）能满足接收FY-4卫星下传的L 频段垂直、水平信号的功能； （5）具备垂直/水平双极化同时工作的能力； （6）具备数据解码、网口进机的功能；（7）设备具备自检、测试功能、GPS 或北斗校时功能； （8）可通过监控机进行设备配置、参数设置、工作状态监视等操作；（9）对后续地球静止同步轨道航天器信号具备可扩充性，便于系统升级。
天线接收灵敏度优化设计 PPT
天线接收灵敏度优化设计
E案例分析
E案例分析
改善措施: 采用导电布在上图红色圈出部分加强屏蔽.
E案例分析
E案例分析
天线接收灵敏度优化设计
天线角度优化设计
天线接收灵敏度优化设计
天线空间需求
天线接收灵敏度优化设计
aboutλ/4
天线辐射系统电流分布示意图
PIFA, monopole 都是四分之一波长天线, 另外四分之一波长电流路径 是四分之一天线对称的PCB GND来实现, PCB + antenna 构成了完整的天 线辐射系统.
原理图设计优化
LCM 部分原理图设计:
通常LCM属于一个比较大的干扰源,尤其LCM 靠近天线布局, 滤波排容必须预留. 如果是翻盖滑盖机型, FCP 比较长, 该滤波器件请选用串接的EMI方式.
天线接收灵敏度优化设计
原理图设计优化
LCM 部分原理图设计:
天线接收灵敏度优化设计
原理图, PCB布局与 Layout角度优化设计
天线接收灵敏度优化设计
原理图设计优化
CAM 原理图设计:
通常CAM属于一个比较大的干扰源,尤其CAM靠近天线布局, 滤波排容必须预留. 如果是翻盖滑盖机型, CAM FCP 比较长, 该绿波器件请选用EMI如二图示意
天线接收灵敏度优化设计
C案例分析
C案例分析
主板表层靠近天线附 件的Vbatt，VBB，VRF等电 源线
C案例分析
BB芯片的屏蔽盖有一边没接触到地，有个很大的缝隙。
C案例分析
屏蔽表层VBATT等电源线
加强BB芯片部分屏蔽处理
C案例分析
按照以上处理后天线的3D耦合测试数据如下，可见天线接收GSM ch975 TIS明显提高
四波束切换天线的分析与设计
四波束切换天线的分析与设计高 雪1,胡鸿飞1,姚中兴2,傅德民1,肖良勇2,郭渭盛2(11西安电子科技大学天线与电磁散射研究所,陕西西安710071;21西安海天天线科技股份有限公司,陕西西安710065) 摘 要: 本文对一种覆盖90度扇区的四波束切换天线进行了分析和设计.首先采用微带结构的4×4Butler 矩阵作为波束合成网络,其中90度相差的混合接头用3dB 定向耦合器实现.文中给出了该Butler 矩阵散射参数的计算和测量结果.然后对实现预波束要求的阵列结构进行了分析和综合.最后给出了整个波束切换样机天线的实际测试结果.关键词: 波束切换天线;微带Butler 矩阵;平面阵中图分类号: T N821 文献标识码: A 文章编号: 037222112(2003)0921372203Analysis and De sign of a Four 2Beam 2Switched AntennaG AO Xue 1,H U H ong 2fei 1,Y AO Zhong 2xing 2,FU De 2min 1,XI AO Liang 2y ong 2,G UO Wei 2sheng 2(11Institute o f Antennas and EM Scattering ,Xidian Univer sity ,Xi ’an ,Shaanxi 710071,China ;21Xi ’an Haitian Antenna Technologies Co.,Ltd ,Xi ’an ,Shaanxi 710065,China )Abstract : A four 2beam 2s witched antenna is analyzed and designed.Firstly ,a microstrip Butler matrix is used as the beam form 2ing netw ork ,in which the 90°hybrid is realized by a 3dB directional coupler.The S parameters of the netw ork are com puted and mea 2sured.Then ,the planar array used to obtain the desired beam pattern is analyzed and synthesized.Finally ,the experimental results of the prototype antenna are given.K ey words : s witched 2beam antenna ;microstrip Butler matrix ;planar array1 引言 在移动通信系统中,为了抑制多径衰落、极化失配以及其他干扰,引入了雷达和声纳领域中广泛应用的智能天线技术.智能天线分为波束切换智能天线和全自适应智能天线两大类.从理论角度,全自适应智能天线的接收效果更优,是智能天线的最终形式,但是由于其计算量大、暂态反应速度慢以及成本高等问题的制约,在实际系统中应用还需时日.波束切换天线预先设计几个高增益、低旁瓣的固定窄波束覆盖指定的扇区,然后根据用户的来波方向和特定的准则,选择某一波束指向.波束切换天线用高增益窄波束实现空分、用低旁瓣抑制干扰,方向图的自适应性是有限的.但其波束合成可以在射频端实现,且成本低,实现相对容易,对现有通信系统的升级非常方便,是解决现有系统容量扩充问题的切实方案,所以工程上倍受瞩目[1,2].本文设计了一种工作频率为2150MH z ～2162MH z 的4波束切换天线,覆盖90度工作扇区.采用微带结构的4×4Butler 矩阵,合成4个预定波束.用半波对称振子组成沿各向等间距排列的4×8平面阵列,通过方向图综合,对阵列采用不等幅馈电,有效降低各模式波束的较大副瓣.本文设计的天线不通 图1 4×4Butler 矩阵及混合接头示意图过数字信号处理形成波束,而采用射频部件产生多波束,这为未来的全自适应智能天线提供了一个重要的硬件解决方案,降低现有基站对移动通信系统性能的制约.2 Butler 矩阵波束合成网络 波束切换天线的波束合成网络可以控制天线激励单元的幅相分布,形成预定多波束,是波束切换天线的重要组成部分.当波束合成在射频端用硬件实现时,可以采用模拟合成器Butler 矩阵来进行控制.Butler 矩阵采用90度相差的混合接头,形成相互正交的波束.4×4Butler 矩阵和90度相差的混合接头的示意图如图1所示.其波束合成过程与快速傅立叶变换(FFT )非常相似,只不过Butler 矩阵对模拟数据域进收稿日期:2002204201;修回日期:2003204210第9期2003年9月电 子 学 报ACT A E LECTRONICA SINICA V ol.31 N o.9Sep. 2003 图2 微带Butler 矩阵的结构图行变换,而FFT 在离散数据域进行.当4×4Butler 矩阵4个输入端口分别激励时,输出端口分别对应于-45°、135°、-135°和45°等相位差[3].本文用微带结构实现上述功能,基片介质的相对介电参数εr =415,厚度为3mm.45°相移器用微带传输线来实现,90°相差的混合接头采用微带分支线定向耦合器结构.在中心频率的条件下,根据经验公式[4]设计相移器和耦合器,然后在整个频带内,采用文献[5]中的方法对结构进行修正和调整,得到如图2所示的设计结构.输出端口之间的相位差和输入端口之间的隔离度是But 2ler 矩阵的重要性能参量.前者影响阵列的馈电相位,后者直接影响各工作模式之间的隔离性能.图2结构的上述参数的仿真结果如图3～5虚线和表1所示.考虑到该微带电路的对称性,只需分别研究输入端口1与端口2、3、4之间隔离情况.由图可见,在工作频带内,散射参数的幅度均呈近似线性关系,其中|S 12|在频带内的变化幅度最大,但最大值与最小值之差仍不超过5dB.|S 12|在f =2150MH z 达到最大值,为-21171dB.|S 13|和|S 14|在最高频率f =2162MH z 达到最大值,分别为-2917dB 和-19113dB.表1给出了中心频率上各输入和输出端口之间相位关系.可见4个输入端口分别激励时,4个输出端口基本具有等相位差,分别是-45°、135°、-135°和45°.而且,整个频带内相位的一致性比较好,相对于中心频率的最大偏差不超过2°.由此可见,该设计结构可以实现各模式波束的相位控制和隔离.表1 4×4Butler 矩阵端口的相对相位关系输出1’(度)输出2’(度)输出3’(度)输出4’(度)输入1-4312-8818-13610-17915输入2-1321141613813-8817输入3-881713812414-13212输入4-17915-13610-8819-4313 按照设计尺寸,实际制作的微带Butler 矩阵的测量结果如图3～5实线所示.显见,该Butler 矩阵输入端口之间的散射特性在工作频带内与计算结果基本吻合,两者之间有一些差别的主要原因是,微带介质基片性能的一致性不高,另外还有一些测量误差的影响.图3 |S 12|计算和测量结果图4 |S 13|计算和测量结果图5 |S 14|计算和测量结果3 平面阵的设计 波束切换天线利用多个窄波束实现空分,利用低副瓣降低干扰.为了保证4个波束覆盖90度的扇区,理论上需要4个波束的主瓣最大值分别在θ=±10°和θ=±33°的方向,且其3dB 波束宽度分别为20°和24°,同时要求各波束增益不小于15dBi .众所周知,对于阵列天线,当阵列结构或单元方向图选择不当时,很容易产生栅瓣或较大的副瓣.在本文的波束切换天线中,当使用旁边的两个波束模式时,扫描角度达θ=±33°,如果伴随产生的高副瓣出现在90度扇区内,将会大大降低系统抑制干扰的能力.而且,为了保证4波束完全覆盖工作扇区,同时要求相邻波束的交叉电平不小于-4dB .因此,如何设计阵列天线,从而产生上述要求的预波束,也是多波束天线设计的关键技术.根据上述扫描角度、波束宽度以及增益的要求,采用半波振子为单元,振子沿x 轴放置,首先可以确定阵列形式为4×图6 等幅馈电阵列的E 面方向图8均匀平面阵列,单元间距分别为dx =016λ和dy =015λ. 首先分析阵列单元等幅馈电的情况.Butler 矩阵的四个输出端口分别对应于4列直线阵,数值模拟该阵列E 面、H 面方向图,结果如图6和7所示.可见,4个波束的主瓣最大值分别出现在±1015°和±3115°左右,旁边波束和中间波束的3dB 波束宽度分别为2018°和21°,整个波束切换天线的3dB 波束覆盖范围为86°,相邻波束的交叉电平为-218dB ,H 面波束宽度约为15°.以上参数基本满足要求,但是天线E 面旁边两个波束伴随有-7dB 的副瓣,所以当天线处在旁边某3731第 9 期高 雪:四波束切换天线的分析与设计一波束的工作模式时,造成覆盖小区应该抑制干扰的中间区图7 等幅馈电阵列的H 面方向图域有较大波瓣,所以有可能将较大的干扰同时接入到信道,降低信噪比.为此,必须考虑副瓣抑制.E 面方向图主要取决于阵列x 方向的间距和幅相分布,由于x 方向单元均匀排列,可以用离散阵列方向图综合方法.我们只改变单元激励幅度,采用幅度递减对称分布形式,即1∶A ∶A ∶1(A >1),压低副瓣电平.将波束增益最大作为目标,设A 为优化变量,使其在1和3之间变化,令副瓣电平小于-11dB 和相邻波束交叉电平不小于-4dB 为约束条件,建立优化问题求解[6].得到激励幅度依次为1∶11735∶11735∶1,对应的E 面和H 面方向图如图8和9所示.可见,在其他参数变化不大的情况下,高副瓣得到有效抑制.图8 不等幅馈电阵列 图9 不等幅馈电阵列的E 面方向图 的H 面方向图4 天馈系统实验结果与分析 采用上述微带Butler 矩阵和不等幅馈电的4×8平面阵,加工制作了波束切换天馈线系统,并对其电气性能进行了调试和测量.图10是其中心频率上的方向图实测曲线[7].E 面两个内波束分别指向±10°左右,波束宽约为21°,波束增益约为16dBi ,两个外波束分别指向±33°左右,波束宽度为23°,波束增益约为15dBi.四个波束的覆盖角度为88°,最大副瓣电平图10 4波束切换天线的E 面和H 面方向图实测结果低于-10dB ,整个频带内驻波比均小于115.值得注意的是,当采用不等幅馈电时,与等幅馈电相比会造成方向性系数降低.5 结束语 本文介绍了工作频率为2150MH z -2162MH z 的四波束切换天线的分析和设计过程.采用微带结构的4×4Butler 矩阵作为模拟波束合成器,给出了设计结构和仿真及测试结果.研究了实现预波束的阵列结构,首先根据增益和扫描角度的要求确定天线阵单元、数目及排列方式,然后通过优化激励电流的幅度,有效降低旁边波束的较高副瓣,得到了实现期望方向图的阵列形式.文中最后给出了整个天馈系统的测试结果,说明本文的设计方案切实可行,该系统在移动通信中有良好的应用前景,并为全自适应智能天线提供重要的硬件设计参考.参考文献:[1] M Chryss omallis.Smart antennas [J ].IEEE Antennas and PropagationM agazine ,2000,42(3):129-136.[2] S S walse ,et al.The performance enhancement of multibeam adaptivebase 2station antenna for cellular and m obile radio system [J ].IEEE T rans Vehicular T echnology ,1990,39(1):56-67.[3] J Litva ,T K Lo.Digital Beam 2form ing in W ireless C ommunications[M].Artech H ouse ,Boston London ,1996.[4] 《微带电路》编写组.微带电路[M].北京:清华大学出版社,1976年.[5] T Okoshi ,Y Uehara ,T T akeuchi.The segmentation method —an ap 2proach to the analysis of m icrowave planar circuits [J ].IEEE T rans on M icrowave Theory and T echniques ,1976,24(10):662-668.[6] 高雪,等.移动通信系统中基站天线波束赋形设计[J ].微波学报,2002,18(1):39-42.[7] 姚中兴,等.波束切换天线技术报告[R ].西安:西安海天天线科技股份有限公司,2001.作者简介:高 雪 1976年生于辽宁,西安电子科技大学2000级博士生,分别于1998年和2001年获得该校电磁场与微波技术专业学士和硕士学位,目前主要研究兴趣为智能天线与信号处理、实用天线的分析与设计和电磁场数值计算.胡鸿飞 1972年生于安徽,分别于2000年和2002年在西安电子科技大学获电磁场与微波技术专业硕士和博士学位,主要研究兴趣为近场测量技术、天线分析和设计,以及智能天线技术.4731 电 子 学 报2003年。
50欧姆阻抗四层板射频信号隔层参考做不了吗？
50 欧姆阻抗四层板射频信号隔层参考做不了吗？
射频阻抗这个话题其实咱们在学员群里讨论过很多次了，但是有很多人对这个概念还是比较模糊，当场解释了，可能换种设计环境依然不知道如何处理。
究其原因是知其然不知其所以然。
大家一遇到射频信号，总是下意识的
要做隔层参考，是不是所有的射频信号的阻抗控制都用隔层参考？借用下图
学员的提问，我们来讨论下这个话题：四层板射频信号隔层参考做不了50 欧姆阻抗？
首先我们来看下常规四层板的层叠，如下图所示。
射频信号一般会走表层，做隔层参考即是参考第三层POWER03，那幺在计算阻抗时射频信号距离其参考层H1 的厚度应该是4mil（1,2 层之间的pp
厚度）+1.2mil（第二层的铜厚）+xxx（中间core 的厚度）。
中间CORE 的厚度取决于板厚，如果我们按常规板厚1.6mm（63mil）处理，那幺中间CORE 的厚度=63-1.6X2-4X2-1.2X2=49.4mil，H1 的值就很明显了
H1=4+1.2+49.4=54.6mil。
那幺50 欧姆的射频信号做隔层参考其对应的线宽我们用SI9000 来算下，如下图。
很明显，这个线不是一般的粗，在设计过程中这个线宽根本无法实现。
所以对于常规层叠的四层板，射频信号做隔层参考是不行的。
有的同学会问
了，1,2 层的pp 厚度才4mil 太薄导致中间的core 太厚从而使H1 的值比较大；如果加大1,2 层的pp 厚度，使H1 的值变小，应该会得出一个合理的射。
4g fpc 天线 的参数
4g fpc 天线的参数摘要：1.4G FPC 天线的概述2.4G FPC 天线的主要参数3.4G FPC 天线的参数对性能的影响4.如何选择合适的4G FPC 天线参数正文：一、4G FPC 天线的概述4G FPC（Flexible Printed Circuit，柔性印刷电路）天线是一种基于柔性印刷电路技术的天线，具有轻便、灵活、安装简便等特点，广泛应用于4G 通信网络。
FPC 天线在4G 通信中扮演着关键角色，因为它直接影响到信号传输的速度和稳定性。
二、4G FPC 天线的主要参数1.频率范围：4G FPC 天线的频率范围通常为2.4GHz 至2.7GHz，这是4G 通信网络的主要频段。
不同的频率范围可能会影响天线的性能，因此在选择天线时需要根据实际应用场景选择合适的频率范围。
2.增益：天线的增益是指天线在特定方向上发送和接收信号的能力。
增益越高，信号传输的距离越远。
4G FPC 天线的增益通常在2dB 至6dB 之间，不同增益的天线适用于不同的通信场景。
3.波束宽度：波束宽度是指天线在特定方向上发送和接收信号的角度范围。
波束宽度越窄，信号传输的方向性越强，适用于长距离通信；波束宽度越宽，信号传输的方向性越弱，适用于室内覆盖等场景。
4.极化方式：天线的极化方式分为垂直极化和水平极化。
垂直极化天线的信号传播方向与地面垂直，适用于高楼大厦等高遮挡场景；水平极化天线的信号传播方向与地面平行，适用于开阔地带等场景。
5.阻抗匹配：阻抗匹配是指天线与馈线之间的阻抗匹配程度。
良好的阻抗匹配可以提高信号传输效率，减少信号损耗。
在选择4G FPC 天线时，需要考虑与馈线的阻抗匹配问题。
三、4G FPC 天线的参数对性能的影响1.频率范围：频率范围的选择会影响到天线的工作性能，不同的频率范围可能会导致信号传输速度和稳定性的差异。
2.增益：天线增益的大小直接影响到信号传输的距离，高增益的天线可以传输更远的距离，但可能会牺牲一定的信号稳定性。
高增益四菱形无线数位电视接收天线制作
高增益四菱形无线数位电视接收天线制作引言随着无线数位电视技术的发展，人们对于接收清晰、稳定的电视信号的需求也日益增加。
而天线作为接收电视信号的重要组成部分，其性能对于接收效果起着至关重要的作用。
本文将介绍如何制作高增益的四菱形无线数位电视接收天线。
材料准备在开始制作之前，我们需要准备以下材料：• 1 根铜线（长度约为500mm）• 1 个高频电缆连接器• 1 个木质或塑料板（作为基座）•随机电线、电工剪刀、胶带等辅助工具制作步骤步骤1：准备工作首先，将木质或塑料板切割成一个正方形，大小约为250mm×250mm。
这将作为我们四菱形天线的基座。
步骤2：制作四菱形天线1.使用电工剪刀将铜线剪成4段，每段长度约为125mm。
2.将每段铜线分别弯曲成一个菱形，并确保每个菱形的边长相等。
3.将四个菱形分别连接在一起，形成一个完整的四菱形结构。
4.使用电线将四菱形连接到高频电缆连接器上。
确保连接紧密且稳定。
步骤3：固定天线将制作好的四菱形天线固定在之前准备好的基座上。
可以使用胶带或其他辅助工具进行固定，确保天线稳定。
步骤4：接线将高频电缆连接器的另一端与电视或接收器相连接。
根据使用的设备不同，可以选择直接插入电视的天线接口或使用适配器进行连接。
步骤5：测试和调整完成以上步骤后，我们可以进行测试和调整，以确保天线的正常工作。
1.将电视或接收器打开。
2.根据设备的操作指南，切换到自动搜索频道的模式。
3.观察电视信号的接收情况。
如果信号清晰稳定，则表示天线安装成功；如果信号不稳定或者无法接收到信号，则需要重新调整天线的位置和方向，以获得更好的接收效果。
注意事项•在制作天线时，要注意每个铜线菱形的大小和形状应尽量一致，以确保天线性能的稳定和一致。
•完成天线安装后，要注意天线的定位和方向，以获得最佳的接收效果。
•在进行测试和调整时，可以尝试将天线放置在不同的位置和角度，并注意观察信号接收效果的变化。
结论通过制作高增益的四菱形无线数位电视接收天线，可以帮助我们获得更好的电视信号接收效果。
2.4G天线设计完整指南（原理、设计、布局、性能、调试）
2.4G天线设计完整指南（原理、设计、布局、性能、调试）本文章使用简单的术语介绍了天线的设计情况，并推荐了两款经过测试的低成本PCB天线。
这些PCB天线能够与PRoC?和PSoC?系列中的低功耗蓝牙(BLE)解决方案配合使用。
为了使性能最佳，PRoC BLE和PSoC4 BLE2.4GHz射频必须与其天线正确匹配。
本应用笔记中最后部分介绍了如何在最终产品中调试天线。
1、简介天线是无线系统中的关键组件，它负责发送和接收来自空中的电磁辐射。
为低成本、消费广的应用设计天线，并将其集成到手提产品中是大多数原装设备制造商(OEM)正在面对的挑战。
终端客户从某个RF产品(如电量有限的硬币型电池)获得的无线射程主要取决于天线的设计、塑料外壳以及良好的PCB布局。
对于芯片和电源相同但布局和天线设计实践不同的系统，它们的RF(射频)范围变化超过50%也是正常的。
本应用笔记介绍了最佳实践、布局指南以及天线调试程序，并给出了使用给定电量所获取的最宽波段。
图1.典型的近距离无线系统设计优良的天线可以扩大无线产品的工作范围。
从无线模块发送的能量越大，在已给的数据包错误率(PER)以及接收器灵敏度固定的条件下，传输的距离也越大。
另外，天线还有其他不太明显的优点，例如：在某个给定的范围内，设计优良的天线能够发射更多的能量，从而可以提高错误容限化(由干扰或噪声引起的)。
同样，接收端良好的调试天线和Balun(平衡器)可以在极小的辐射条件下工作。
最佳天线可以降低PER，并提高通信质量。
PER越低，发生重新传输的次数也越少，从而可以节省电池电量。
2、天线原理天线一般指的是裸露在空间内的导体。
该导体的长度与信号波长成特定比例或整数倍时，它可作为天线使用。
因为提供给天线的电能被发射到空间内，所以该条件被称为“谐振”。
图2. 偶极天线基础如图2所示，导体的波长为λ/2，其中λ为电信号的波长。
信号发生器通过一根传输线(也称为天线馈电)在天线的中心点为其供电。
《2024年基于人工智能的天线优化设计》范文
《基于人工智能的天线优化设计》篇一一、引言随着无线通信技术的飞速发展，天线作为无线通信系统中的关键组成部分，其性能的优劣直接影响到整个系统的性能。
因此，天线的设计与优化显得尤为重要。
近年来，人工智能技术的快速发展为天线优化设计提供了新的思路和方法。
本文将探讨基于人工智能的天线优化设计，以期提高天线性能，满足不断增长的无线通信需求。
二、天线优化设计的背景与意义天线优化设计是无线通信领域的重要研究方向，其目的是在有限的空间和资源条件下，通过优化天线的结构、尺寸、材料等参数，提高天线的性能，如增益、辐射效率、波束形状等。
传统的天线优化设计方法主要依靠设计者的经验和知识进行迭代优化，耗时耗力且效果有限。
而人工智能技术的应用，为天线优化设计提供了新的思路和方法，有望实现天线的自动化、智能化设计。
三、基于人工智能的天线优化设计方法（一）数据驱动的天线优化设计数据驱动的天线优化设计是利用大量历史天线设计数据，通过机器学习算法对数据进行学习和分析，找出天线设计参数与性能之间的关联关系，从而指导新的天线设计。
这种方法可以充分利用历史数据，提高天线设计的效率和准确性。
（二）深度学习在天线优化设计中的应用深度学习是一种强大的机器学习算法，可以自动提取数据的特征，从而实现对复杂问题的求解。
在天线优化设计中，可以利用深度学习算法对天线的电磁场分布、辐射特性等进行学习和预测，从而实现对天线的自动化、智能化设计。
四、具体实现步骤（一）数据准备收集大量历史天线设计数据，包括天线的结构、尺寸、材料、性能参数等。
对数据进行预处理，如去噪、归一化等，以便于机器学习算法的学习和分析。
（二）特征提取与模型构建利用机器学习算法对数据进行学习和分析，提取出天线设计参数与性能之间的关联关系。
构建适当的模型，如神经网络模型、支持向量机模型等，以实现对天线性能的预测和优化。
（三）训练与测试利用训练数据对模型进行训练，使模型能够自动提取天线的特征并预测其性能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
布局及其Layout设计优化
虽然4层板比较难做一个完整的主 GND,但是合理规划布局, 同时尽可能效 利用LCM的屏蔽框屏蔽区域, 电池屏蔽 区域,表层走一些不太重要的线, 从而保 证能层有一个相对完整的GND, 对优化 天线TIS与ESD 有很大的帮助.
天线接收灵敏度优化设计
布局及其Layout设计优化
PAD 接地处理, ESI可以提高56dBm.
A案例分析
天线接收灵敏度优化设计
A案例改善措施: CAM FPC 没有GND屏蔽层,
并且CAM的数据控制线没有预留 滤波器件, CAM FPC 焊盘处于天 线下方;
采用导电布将CAM FPC 屏蔽 接地, EIS 可以提高5-6dBm.
A案例分析
天线接收灵敏度优化设计
原理图设计优化
LCM 部分原理图设计:
通常LCM属于一个比较大的干扰源,尤其LCM 靠近天线布局, 滤波排容必须预留. 如果是翻盖滑盖机型, FCP 比较长, 该滤波器件请选用串接的EMI方式.
天线接收灵敏度优化设计
原理图设计优化
LCM 部分原理图设计:
通常LCM属于一个比较大的干扰源,尤其LCM 靠近天线布局, 滤波排容必须预留. 如果是翻盖滑盖机型, FCP 比较长, 该滤波器件请选用串接的EMI方式.
B案例分析
B案例改善措施: CAM FPC 没有GND屏蔽层, 并且CAM的数据控制线没有预留滤波
器件, CAM FPC 焊盘处于天线下方; 采用导电布将CAM FPC 屏蔽接地, EIS 可以提高 1.5~2dBm.
天线接收灵敏度优化设计
B案例分析
B案例Layout 分析:
绿色区域是CAM线, 并且走在LCM下面, LCM没有带接地屏蔽框,能很好的 屏蔽CAM Layout Line 的辐射出的Noise,降低ESI; 蓝色Line是LCM 边框线.
）而且没做任何延长主板地的措施
图所示
D案例分析
使PCB延長 主板地和按键板处分导通，延长主板地
D案例分析
延長PCB ground 對 GSM band gain 會有所提昇, TIS 提高約 2dB, 去除FM發射器可改善DCS ch885 TIS至-101dBm.
天线接收灵敏度优化设计
E案例分析
避免CAM处于天线下方(尤其没有GND层屏蔽的CAM FPC)的布局. 如果有这种布局,请采用抗干扰能力强的CAM模组, 预留滤波EMI器件, 减
少CAM 模块的线走表层, 所有CAM线先经过内层再到CAM pad; CAM FPC
要加屏蔽层, 降低CAM FPC 辐射出Noise 降低TIS, 同时可以有效规避天线 对CAM的影响.
解決方法
1 去掉天线正下方的FM发射器件，测试高频段855附件信道TIS提高了 十几dBm，达到-101dBm，最大能到-105,106dBm
2 采用导电布加强按键板和主地联通，延长PCB参考地，这样天线低频 段的效率显著提高，TIS到达-10偏短 天线正下方有FM发射器件，如
shielding & 按鍵板 請務必確實接地 天線下方有打件區域, 務必上屏蔽罩, 且屏蔽罩需完整, 避免開槽或有間
隙 天線下方走線請避免走表層, 並用ground做好屏蔽, FPC請用銀漿或導電
布shielding 天線離周圍電子器件請保有3mm以上空間 如天線設計在手機板下方, 與電池最少保留10mm距離
Mstar 平台四层板设计指南
----天线接收灵敏度优化设计
---Lis.Kuo/Jw.liang/Spring.tan
---20101028
天线接收灵敏度优化设计
➢ 案例分析
目录
• A案例分析 • B案例分析 • C案例分析 • D案例分析 • E案例分析
➢ 优化设计
• 天线角度优化设计 • 原理图, 布局与Layout角度优化设计 • 关键部件选择 角度优化设计
紅字為最低要求, 請確實評估, 無法達到要求請客戶自行承擔風險
PIFA Design Notice
天線高度是指天線本體到最接近金屬物件的高度, 如屏蔽罩, 不是到PCB ground才算天線高度
天線空間&高度評估請參照上頁 手機中除天線本體外, 任何金屬物件, 如金屬前殼,後殼,電池蓋,LCM
PA 的散热过孔在PA IC 下面的接地焊盘上，一定留有足够多的散热 过孔及足够大的敷铜空间 ，否则很有可能会引起功率下掉的现象 ； 最好保持PA 有良好的独立的屏蔽 ;否则很有可能会降低接收灵敏度 及在低功率等级时引起 PvT fail 。
天线接收灵敏度优化设计
布局及其Layout设计优化
RX通道器件尽量靠近，并尽量最短距离
天线接收灵敏度优化设计
布局及其Layout设计优化
BB 區塊放在PCB下半部 GSM Antenna 放在手機上端 降低干擾源強度
GSM 2D sensitivity about 105dBm
天线接收灵敏度优化设计
布局及其Layout设计优化
天线位于上端, BB, BT等位于 下端,BB与BT不会因为太靠近天 线区域而产生布线太过于集中而 造成GNG层很差, 同时表层很多
接地处理, ESI可以提高 2 ~ 4dBm.
B案例分析
天线接收灵敏度优化设计
B案例分析
B案例分析:
分析LCM Layout Line, 右图一MCP线与LCM线相邻层平行走线, 紫色为LCM Layout Line, 相邻的 绿色为MCP Layout Line线;
同层LCM 临近MCP线布线, 蓝色圈内是MCP Layout Line, 红色圈是LCM Layout Line线; 干扰远应该是MCP Noise耦合到LCM Layout Line线, 经过LCM FPC 辐射出来, 从而使得ESI 降低 5-6dBm.
天线接收灵敏度优化设计
布局及其Layout设计优化
RX部分进行掏空处理
天线接收灵敏度优化设计
布局及其Layout设计优化
Antenna trace:trace需要50ohm阻抗
Placement：RX是最关键的信号，SAW要尽可能靠近FEM,而且RX trace要尽可能短。
要特别注意RX 与 TX 走线之间有足够大的距离，尤其是在高频段 。
天线接收灵敏度优化设计
天线空间需求
天线接收灵敏度优化设计
aboutλ/4
天线辐射系统电流分布示意图
PIFA, monopole 都是四分之一波长天线, 另外四分之一波长电流路径 是四分之一天线对称的PCB GND来实现, PCB + antenna 构成了完整的天 线辐射系统.
靠近天线馈点, 电流强度越强,如果干扰源靠近该处, 引入的noise就会越 大.故天线馈入端尽量减少干扰干扰源, 如果有这样的干扰源,则要做好屏蔽, 滤波处理, 如CAM FPC,RF模块等.
Monopole Antenna Design Notice
手機厚度 < 12mm建議使用monopole design 滑蓋機, 掀蓋機, 薄型機建議使用monopole antenna 手機下方必須為裸銅區, 裸銅區長度須大於7mm 滑蓋機上下板必須與金屬滑軌接地 掀蓋機必須透過 hinge & LCM FPC 來使上下板接地 天線離電池須保持10mm以上距離 需透過匹配電路優化駐波比
現象描述 1 E案例, BB就靠近天线，而且BB屏蔽盖屏蔽效果很差，四周有很多
缝隙，从而照成对天线的干扰。 2 大环形金属前壳，在闭环状态靠近天线，干扰天线，造成天线灵敏
度差。
原因分析 1 BB就靠近天线，而且BB屏蔽盖屏蔽效果很差，四周有很多缝隙，从
而照成对天线的干扰。 2 大环形金属前壳，在闭环状态靠近天线，干扰天线，造成天线灵敏
PIFA Design Notice
Dual-band
Tri-band
Quad-Band
Dual-mode GSM+WCDMA
W*L > 550mm^2 H > 5.5mm
W*L > 600mm^2 H > 6mm
W*L > 700mm^2 H > 7mm
W*L > 750mm^2 H > 7.5mm
两个沉板的Sim卡座, 则破坏了完整的 主GND, 使得MCP Noise 经由LCM FPC 很 容易干扰到天线, 从而消弱天线的TIS.
天线接收灵敏度优化设计
度差。
解決方法 1 采用导电布加强BB屏蔽效果，接收灵敏度马上提高了6到7dBm，建
议改版在BB芯片周围都留裸铜以便疲敝盖能从分接地。 2 把靠近天线部分金属环改为塑料材质。
E案例分析
改善措施: 采用导电布在上图红色圈出部分加强屏蔽.
E案例分析
E案例分析
天线接收灵敏度优化设计
天线角度优化设计
布线的问题.
GSM 2D sensitivity about 107dBm
天线接收灵敏度优化设计
布局及其Layout设计优化
电源Layout规则：电源线Vbat要求尽量短和粗，并单独供电
26MHz TCVCXO VAFC : 非常敏感的信号，一定要严格保护。保证基带IC 的AVDD 足够“干 净”，否则可能会引入Frequency Error 问题。
天线接收灵敏度优化设计
原理图, PCB布局与 Layout角度优化设计
天线接收灵敏度优化设计
原理图设计优化
CAM 原理图设计:
通常CAM属于一个比较大的干扰源,尤其CAM靠近天线布局, 滤波排容必须预留. 如果是翻盖滑盖机型, CAM FCP 比较长, 该绿波器件请选用EMI如二图示意
天线接收灵敏度优化设计
C案例分析
現象描述 C案例, 整机天线耦合测试时灵敏度只有-98dBm左右