手机天线的分类和性能对比
手机天线学习资料
手机ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ线的几种类型
CDMA(中国电信） CDMA是码分多址(Code-Division Multiple Access)技术 的缩写，中国的CDMA频率是800MHZ：CDMA是近年 来在数字移动通信进程中出现的一种先进的无线扩频 通信技术，它能够满足市场对移动通信容 量和品质的 高要求，具有频谱利用率高、话音质量好、保密性强、 掉话率低、电磁辐射小、容量大、覆覆盖广等特点， 可以大量减少投资和降低运营成本 800M CDMA网的工作频段为： 网的工作频段为： 网的工作频段为 825MHz835MHz （上行，基站收、移动台发） 上行，基站收、移动台发） 870MHz880MHz （下行，基站发、移动台收） 下行，基站发、移动台收） 共计10MHz频段。 频段。 共计 频段
手机天线参数指标
天线的输入阻抗 天线的输入阻抗是天线馈电端输入电压与输入电流的 比值。天线与馈线的连接，最佳情形是天线输入阻抗 是纯电阻且等于馈线的特性阻抗，这时馈线终端没有 功率反射，馈线上没有驻波，天线的输入阻抗随频率 的变化比较平缓。天线的匹配工作就是消除天线输入 阻抗中的电抗分量，使电阻分量尽可能地接近馈线的 特性阻抗。匹配的优劣一般用四个参数来衡量即反射 系数，行波系数，驻波比和回波损耗，四个参数之间 有固定的数值关系，使用那一个纯出于习惯。在我们 日常维护中，用的较多的是驻波比和回波损耗。一般 移动通信天线的输入阻抗为50 。
手机天线参数指标
天线的极化方式 所谓天线的极化，就是指天线辐射时形成的电场强度方向。当电场强 度方向垂直于地面时，此电波就称为垂直极化波；当电场强度方向平 行于地面时，此电波就称为水平极化波。由于电波的特性，决定了水 平极化传播的信号在贴近地面时会在大地表面产生极化电流，极化电 流因受大地阻抗影响产生热能而使电场信号迅速衰减，而垂直极化方 式则不易产生极化电流，从而避免了能量的大幅衰减，保证了信号的 有效传播。 因此，在移动通信系统中，一般均采用垂直极化的传播方式。另外， 随着新技术的发展，最近又出现了一种双极化天线。就其设计思路而 言，一般分为垂直与水平极化和±45°极化两种方式，性能上一般后 者优于前者，因此目前大部分采用的是±45°极化方式。双极化天线 组合了+45°和-45°两副极化方向相互正交的天线，并同时工作在收 发双工模式下，大大节省了每个小区的天线数量；同时由于±45°为 正交极化，有效保证了分集接收的良好效果。（其极化分集增益约为 5dB，比单极化天线提高约2dB。）
天线的分类与选择
天线的分类与选择移动通信天线的技术发展很快，最初中国主要使用普通的定向和全向型移动天线，后来普遍使用机械天线，现在一些省市的移动网已经开始使用电调天线和双极化移动天线。
由于目前移动通信系统中使用的各种天线的使用频率，增益和前后比等指标差别不大，都符合网络指标要求，我们将重点从移动天线下倾角度改变对天线方向图及无线网络的影响方面，对上述几种天线进行分析比较。
2.1 全向天线全向天线，即在水平方向图上表现为360°都均匀辐射，也就是平常所说的无方向性，在垂直方向图上表现为有一定宽度的波束，一般情况下波瓣宽度越小，增益越大。
全向天线在移动通信系统中一般应用与郊县大区制的站型，覆盖范围大。
2.2 定向天线定向天线，在在水平方向图上表现为一定角度范围辐射，也就是平常所说的有方向性，在垂直方向图上表现为有一定宽度的波束，同全向天线一样，波瓣宽度越小，增益越大。
定向天线在移动通信系统中一般应用于城区小区制的站型，覆盖范围小，用户密度大，频率利用率高。
根据组网的要求建立不同类型的基站，而不同类型的基站可根据需要选择不同类型的天线。
选择的依据就是上述技术参数。
比如全向站就是采用了各个水平方向增益基本相同的全向型天线，而定向站就是采用了水平方向增益有明显变化的定向型天线。
一般在市区选择水平波束宽度B为65°的天线，在郊区可选择水平波束宽度B为65°、90°或120°的天线（按照站型配置和当地地理环境而定），而在乡村选择能够实现大范围覆盖的全向天线则是最为经济的。
2.3 机械天线所谓机械天线，即指使用机械调整下倾角度的移动天线。
机械天线与地面垂直安装好以后，如果因网络优化的要求，需要调整天线背面支架的位置改变天线的倾角来实现。
在调整过程中，虽然天线主瓣方向的覆盖距离明显变化，但天线垂直分量和水平分量的幅值不变，所以天线方向图容易变形。
实践证明：机械天线的最佳下倾角度为1°－5°；当下倾角度在5°－10°变化时，其天线方向图稍有变形但变化不大；当下倾角度在10°-15°变化时，其天线方向图变化较大；当机械天线下倾15°后，天线方向图形状改变很大，从没有下倾时的鸭梨形变为纺锤形，这时虽然主瓣方向覆盖距离明显缩短，但是整个天线方向图不是都在本基站扇区内，在相邻基站扇区内也会收到该基站的信号，从而造成严重的系统内干扰。
手机天线简介
手机天线简介1. 手机天线简介在无线技术设备中，用来辐射和接收无线电波的装置成为天线。
天线的作用就是将调制到射频频率的数字信号或模拟信号发射到空间无线信道，或从空间无线信道接收调制在射频频率上的数字或模拟信号。
手机天线设计理念上来讲，Nokia主张手机设计首先要保证RF性能好；其次要保证音频性能好。
在他们的初期方案中就把外观、主板、结构、天线是做为一个整体，提供给天线的预留空间及内部的RF环境十分合理，所以天线性能也十分优越。
而国内，由于设计的人员对天线的认识不足，同时受结构方案和外形至上的制约。
最后都是“配”天线，对天线的调试匹配占了整个天线设计流程的大部分时间。
2. 手机天线分类2.1 按照传统的天线单元形式分外置天线：单极天线、螺旋天线、PCB印制螺旋天线内置天线：微带贴片天线、缝隙天线、IFA天线和倒L天线、PIFA、陶瓷天线2.2 外置天线简介：2.2.1外置天线优点：频带范围宽、接收信号比较稳定、制造简单费用相对低；2.2.2外置天线缺点：天线暴露于手机外易于损坏、天线靠近人体时导致性能变坏、不易加诸如反射层和保护层等来减小天线对人体的辐射伤害、同时对于FDD的系统，接收和发送必须使用不同的匹配电路。
2.2.3 偶极子天线示意图2.2.4 单极子天线的形成过程：现在去掉偶极子天线的一臂，将另一臂换成无穷大地，大地对场的反射，根据镜像原理，天线的上臂将产生一镜像，该镜像上的电流分布完全等同于偶极天线的下臂，在这种情况下，我们称这种天线为单极天线。
2.2.5 单极子天线示意图2.2.6 外置天线示意图外置螺旋天线PCB板螺旋天线2.3内置天线简介2.3.1内置天线优点：可以做的非常小，不易损坏；可以将其安放在手机中远离人脑的一面，而在靠近人脑的部分贴上反射层、保护层来减小天线对人体的辐射伤害。
可以安装多个，很方便组阵，从而实现手机天线的智能化，这一点对未来的移动通信系统来说非常有用。
2.3.2 内置天线在手机中的位置背面侧面前面PIFA天线的由来：PIFA天线是微带天线演变而来。
PIFA,IFA,MONO天线对比
手机天线主要可以分为PIFA天线，单极天线，现在随着调试难度的增加，新添了一种IFA天线。
PIFA天线PIFA天线对天线高度和面积有相当的要求一般双频高度要求在5mm以上，面积满足400平方mm四频天线建议高度在7以上，面积满足500平方mm虽然PIFA要求天线空间较大，但是PIFA天线与别种天线相比有自己有优点1，天线稳定性好，天线面积高度控制得当，不会因为小的差异导致手机性能变化2，天线主要所在面（尽可能高）天线抗干扰能力强，天线附近允许存在一定的金属器件，手机外壳允许存在金属装饰（金属环）3，SAR值测试相对好过（国内水货机测试较少）单极天线单极天线出现于PIFA天线之后，在手机外壳越来越小的市场前提下应之而出的一个产物单极天线又称MONOPOLE天线，对天线自身的空间要求与PIFA天线相比要求降低很多，主要是要看主板设计时所留净空位置（PCB边缘至镂空边缘距离或镂空到天线的距离），一般来说双频天线要求天线净空大于4mm，面积大于260平方mm四频则相对更高，要求天线净空大于6mm,面积大于300平方mm与PIFA天线相比1，单极天线更加适应目前日趋小薄得手机ID设计，较小的空间设计出满足性能要求的手机天线。
2，单极天线受周边金属器件和金属装饰影响较大，要求天线附近不得存在大金属器件，如SPK,CAMRE,马达，TV拉杆等，且前壳金属环对天线影响很大。
天线主要所在面要求尽可能远离金属IFA天线IFA天线可以看做MONOPOLE天线的衍生，一般是在一高度和面积很难满足PIFA天线要求，且天线周边净空不是很好的情况下，根据具体情况调试得出。
与PIFA天线相比，IFA天线一般多是作在支架斜面和侧面（PIFA天线一般做于支架平面）与单极天线相比，IFA天线采用双腿（一馈电点，一地点），采用的面积与走法大致相同。
移动通信天线基础知识
移动通信天线基础知识移动通信天线基础知识1.引言移动通信天线是移动通信系统中非常重要的组成部分，负责将无线信号从终端设备传输到基站，以及从基站传输到终端设备。
本文旨在介绍移动通信天线的基础知识，包括天线的类型、工作原理、调整和维护等内容。
2.移动通信天线的类型2.1 方向性天线方向性天线是指其辐射和接收信号的特性具有明确的方向性。
方向性天线适用于需要指向特定方向传输和接收信号的场景，如城市中的高楼大厦。
常见的方向性天线包括宽带定向天线、扇形天线等。
2.2 环形天线环形天线即辐射和接收信号的特性呈环形分布。
环形天线适用于需要覆盖较大范围的场景，如郊区和乡村地区。
常见的环形天线包括全向天线、扇形天线等。
2.3 室内天线室内天线主要用于室内覆盖，为终端设备提供较好的信号质量。
常见的室内天线包括分布式天线系统（DAS）和蜂窝天线等。
3.移动通信天线的工作原理3.1 天线辐射原理移动通信天线通过将电磁波能量转换为无线信号进行辐射和传输。
当电信号通过天线时，它将激励天线的振子使其振动，从而产生辐射。
3.2 天线接收信号原理移动通信天线接收信号的原理与辐射原理相反。
当天线处于电磁波的辐射场中，电磁波的能量将激励天线的振子，进而电信号。
4.移动通信天线的调整和维护4.1 天线方向调整天线方向调整是为了保证信号正常传输和接收。
通过调整天线的角度和方向，使其与基站之间的信号传输相匹配。
4.2 天线位置调整天线位置调整是为了优化信号的覆盖范围和强度。
通过调整天线的位置，使其能够覆盖目标区域，并确保信号强度均匀分布。
4.3 天线系统维护天线系统的维护包括定期巡检、故障排除和设备更换等。
定期巡检可以检查天线系统的运行状态，及时发现和解决问题。
故障排除是为了解决天线系统中可能出现的故障和问题。
设备更换是为了更新和升级天线系统的硬件设备。
附件：________本文档涉及附件包括图片和示意图，便于读者更好地理解和应用。
法律名词及注释：________1.电磁波：________指在空间中以电磁场的形式传播的能量。
移动通信基站天线基础知识[1]简版
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移动通信基站天线基础知识移动通信基站天线基础知识简介在移动通信领域，基站是通信网络的核心组成部分，它负责接收和发送信号，实现移动用户间的通信。
而在基站中的重要组成部分就是天线。
天线作为基站的“眼睛和耳朵”，起到接收和发射无线信号的作用。
本文将介绍移动通信基站天线的基础知识。
天线类型移动通信基站天线按照不同的分类标准可以分为多种类型，其中常见的有以下几种：1. 方向性天线：这种天线主要用于提高信号的传输距离和覆盖范围。
它将信号聚焦在一个特定方向上，减少信号的散射和干扰。
2. 扇形天线：这种天线主要用于扇面覆盖区域内的通信。
它将信号均匀地辐射到扇形区域内，以满足移动用户的需求。
3. 定向天线：这种天线主要用于长距离通信，如城市间的通信。
它将信号集中在一个狭窄的方向上，提高信号的传输距离和质量。
4. 室内天线：这种天线主要用于室内覆盖，如商场、办公楼等场景。
它可以增强信号在室内的传输强度，提高信号覆盖的质量。
天线性能参数了解天线的性能参数对于实现高质量的移动通信至关重要，下面是一些常见的天线性能参数：1. 增益：天线的增益是指天线辐射或接收信号的能力。
增益值越高，天线的辐射、接收和传输的功率就越大，覆盖范围也就越广。
2. 波束宽度：波束宽度是指天线辐射信号的主要方向范围。
波束宽度越窄，天线的覆盖范围也就越小，但传输距离和质量会更好。
3. 前后比：前后比描述了天线在主波束方向上辐射信号的强度与背向波束方向上辐射信号强度之间的比值。
前后比越大，天线的方向性就越明显。
4. 横向波束宽度：横向波束宽度是指天线辐射信号的水平范围。
横向波束宽度越大，天线的覆盖范围也就越广。
5. 竖向波束宽度：竖向波束宽度是指天线辐射信号的垂直范围。
竖向波束宽度越大，天线的覆盖范围也就越广。
天线安装和调整天线的安装和调整是保证通信质量的关键步骤。
以下是一些常见的注意事项：1. 安装位置：天线的安装位置应尽量避免遮挡，以确保信号的传输效果。
移动通信基站天线基础知识
移动通信基站天线基础知识移动通信基站天线是移动通信系统中的重要组成部分，其作用是将电信号转化为电磁波，并进行无线传输。
本文将介绍移动通信基站天线的基础知识，包括天线的类型、工作原理、性能指标等内容。
一、天线的类型移动通信基站天线可以根据不同的分类方式进行分类。
根据天线的工作频段，可以分为以下几类：1. 宽频段天线：适用于多频段的通信系统，能够覆盖不同频段的通信需求。
2. 扇形覆盖天线：用于小区域通信，形状呈扇形，信号覆盖范围有限。
3. 定向天线：用于长距离通信，信号传输更远且更稳定，但只能在特定方向进行通信。
4. 等向天线：信号传输范围广且均匀，适用于城市通信等环境。
根据天线的形状和结构，还可以分为以下几类：1. 竖直天线：天线的辐射方向主要朝向地面，适用于城市通信等场景。
2. 水平天线：天线的辐射方向主要朝向水平方向，适用于山区等场景。
3. 室内天线：适用于室内信号覆盖，可提供稳定的室内信号传输环境。
4. 中心天线：用于高速列车、高速公路等移动环境下的通信需求。
二、天线的工作原理移动通信基站天线的工作原理是将电信号转化为电磁波，并进行无线传输。
具体工作原理如下：1. 输入信号处理：接收来自基站设备的电信号，并进行处理，使其符合天线的输入要求。
2. 电信号转换：将输入信号转换为高频电磁波，以便进行无线传输。
3. 辐射和传输：将转换后的电磁波通过天线辐射出去，在空间中传输到指定的接收器。
4. 接收器接收：接收器接收到天线辐射出的电磁波，并将其转换为电信号。
三、天线的性能指标移动通信基站天线的性能指标直接影响着通信系统的性能。
常见的天线性能指标包括：1. 增益：衡量天线的辐射效率，增益越高，传输距离越远。
2. 驻波比：衡量天线的匹配程度，驻波比越小，能量传输效率越高。
3. 方向性：衡量天线在不同方向上的辐射效果，方向性越强，信号传输精度越高。
4. 波瓣宽度：衡量天线在空间中的覆盖范围，波瓣宽度越大，覆盖范围越广。
移动通信天线基本知识
移动通信天线基本知识移动通信天线基本知识1.引言移动通信天线是无线通信系统中的重要组成部分，起着收发信号的关键作用。
本文将介绍移动通信天线的基本知识，包括天线的分类、工作原理、参数和性能等。
2.天线分类2.1.按天线结构分类2.1.1.定向天线：具有指向性，用于指定方向的通信。
2.1.2.全向天线：具有均匀辐射特性，无指向性，用于覆盖大范围的通信。
2.1.3.扇形天线：具有指向性，辐射角度可调节。
2.2.按频段分类2.2.1.微波频段天线2.2.2.毫米波频段天线2.3.按天线应用场景分类2.3.1.室内天线2.3.2.室外天线3.天线工作原理天线通过转换无线电频率信号为电磁波信号，将其辐射到空间中。
工作原理基于安装在天线上的振子（或叫辐射元件），通过振动产生电磁场，从而实现电磁波的发射和接收。
4.天线参数和性能4.1.增益：指天线在某一方向上辐射功率相对于理想点源辐射功率的比值。
4.2.方向性：指天线在不同方向上的辐射能力。
4.3.阻抗：天线的输入端阻抗参数，通常以阻抗匹配的形式与发送和接收设备连接。
4.4.频率范围：天线能够工作的频率范围。
4.5.振子类型：常见的振子类型有偶极子、单极子、微带线等。
4.6.天线驻波比：指天线传输线上电压最大值与最小值之比，用于评估天线效率。
附件：本文附件为移动通信天线产品手册，包含更多详细信息和实例。
法律名词及注释：1.电信法：指中华人民共和国电信法，对电信行业的运营、开展、管理等方面进行了规范。
2.频谱管理：指对无线电频谱进行规划、分配、使用等管理工作，旨在保障无线通信的正常进行。
3.天线安装规范：指针对天线的安装、调试、维护等方面制定的规范，确保天线能够正常工作并符合相关标准。
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三、内、外置天线比较
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目前手机天线主要就内置及外置天线两种，内置天线客观上必然 比外置天线弱。天线的架设都是 尽量远离地面和建筑物的，天线接 近参考地的时候，大部分能量将集中在天线和参考地之间，而 无法 顺利发射，所以天线发射，需要一个“尽量开放”的空间。而手机电路 版就是手机天线的参 考地，让天线远离手机其他电路，是提高手机 天线发射效率的关键。
二、内置天线
特点： （1）可以做得非常小，不易损坏； 可以将其安放在手机中远离人脑 的一面，而在靠近人脑的部分贴 上反射层、保护层来减小天线对 人体的辐射伤害。 （2）可以安装多个，很方便组阵， 从而实现手机天线的智能化，这 一点对移动通信系统来说非常有 用。
内置天线的形式特别多，包括微带贴片天线、缝隙 天线 、IFA天线和倒L天线、PIFA、陶瓷天线等等。 但目前的主流天线主要有两种：PIFA天线、 MONOPOLE单极天线。
单极天线
螺旋天线
外置天线 PCB印制螺旋天线 拉杆天线
（1）单级天线
传统的外置天线一般为单极天线，虽然制作简单，但是尺 寸较大，不便于携带。
（2）螺旋天线及PCB印制螺旋天线
螺旋线是一种慢波结构，螺旋天线实际也是一种 慢波化的单极天线。由于螺旋线的作用，减小了电磁 波沿螺旋线传播的相速度，因此天线的长度可以缩短。 也正是由于螺旋线的慢波结构，使得天线的带宽 窄，天线的储能大，辐射效率降低。 PCB板螺旋天线实际是一种变形的螺旋天线，利 用PCB板的介电常数进一步降低天线的尺寸而已。
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但受到实际环境限制以及大家追求携带方便的要求，手机的设 计就必须在电气方面做出妥协。实 际上，所有的GSM手机的接收发 送电路的增益都是可以根据环境变化而自动调节的，能通过合 理的 参数设定，会自动补偿有关的损失。所以，就手机整体而言，在信 号比较好情况下，内天线 和外天线并不能看出差别。
差别是有的，在信号很弱的情况，外天线尤其是长天线的信号 死点门限将高于内天线，也就是理 论上内天线手机比较容易在弱信 号环境丢失信号。
因此， 一般采用螺旋天线 来降低天线的尺寸（法向螺 旋），使用印制在PCB的螺旋天 线来得到更小尺寸与各种形状 的外置天线。
螺旋天线
这种天线还有许多种 变形形式，能够实现多频、 宽带的要求，有很强的灵 活性，因此在外置天线中， 此类天线的应用越来越广。
PCB板螺旋天线
（3）拉杆天线
一般是采用一节1/4 波长螺旋和一节1/2波长 螺旋构成，需要介质棒去 耦，用来实现手机的高增 益，在手持情况下，其增 益可增加6dB以上。
（1）PIFA天线
PIFA是现在使用得最多的一种内置天线，具有体积 小，增益高，带宽相对较宽的特点，是在手机天线中使 用得最多的天线。
用在手机上的PIFA天线
辐射体面积550～600mm2。天线与主板有两个馈 电点，一个是天线模块输出，另一个是RF地。天线的 位置在手机顶部。PIFA皮法天线如按要求设计环境结构， 电性能相当优越，包括SAR指标，是内置天线首选方案。 适用于有一定厚度手机产品，折叠、滑盖、旋盖 、直板机。
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（2） MONOPOLE单极天线
辐射体面积300～350mm2，与PCB主板TOP面的距 离（高度）3～4mm，天线辐射体与PCB的相对距离应 大于2mm以上。天线与主板只有一个馈电点，是模块 输出。天线的位置在手机顶部或底部。
MONOPOLE单极 天线如按要求设计环境 结构，电性能可达到较 高的水平。缺点是SAR 稍高。不适用折叠、滑 盖机，在直板机和超薄 直板机上有优势。
（4）综述
单极天线由于其要求的长度长，一般不使用。 拉杆天线虽然有效增益高，电性能较好，但其结构 复杂，同时需要使用记忆金属作材料，因此价格较贵， 应用较少，我们不考虑使用。
螺旋天线以其良好的辐射特性、 小体积、频带扩展容易实现的特性 成为外置天线的的主流，但其体积 还是较大，同时形状固定，不适合 手机造形设计等特殊要求。 PCB形式的螺旋天线比普通螺旋 天线的体积更小，天线形状是扁平 特性的，同时此类天线的设计具有 较强的灵活性，应用渐多。 在外置天线的应用中螺旋天线还 是第一选择，其次是PCB形式的螺旋 天线。
手机天线的分类
传统的手机天线可以根据天 线所处的位置分为外置天线和内置 天线两大类。
一、外置天线
• 优点：频带范围宽、接收信号比较稳定、 制造简单、费用相对低
• 缺点：天线暴露于机体外易于损坏、天线 靠近人体时导致性能变坏、不易加诸如反 射层和保护层等来减小天线对人体的辐射 伤害、同时对于FDD的系统， 接收 和发送必须使用不同的匹配电路。