手机内置式天线设计45271
手机天线研发流程及SAR测试介绍
手机天线研发流程及SAR测试介绍手机天线研发流程及SAR测试介绍手机天线是手机中的一个重要组成部分，它负责接收和发送无线信号。
手机天线的设计对于手机性能的稳定性和信号质量有着重要影响。
本文将介绍手机天线的研发流程以及SAR测试，帮助读者了解手机天线的研究与开发过程。
手机天线的研发流程通常包括以下几个关键步骤：1. 需求分析和规划：在研发手机天线之前，首先需要进行需求分析和规划。
研发团队需要确定手机天线的技术要求和性能指标，例如频段范围、天线增益等。
2. 天线设计：天线设计是手机天线研发的核心步骤。
根据需求分析结果，设计团队会采用不同的设计方法和技术来设计手机天线。
例如，常见的手机天线设计包括片上天线、贴片天线和埋入式天线等。
3. 原型制作和测试：在完成天线设计后，研发团队会制作原型并进行测试。
通过天线参数测试仪器，如网络分析仪和天线测试舱等，对手机天线进行性能测试，如驻波比、辐射效率和频率响应等。
4. 优化和迭代：根据原型测试结果，研发团队会对手机天线进行优化和迭代。
通过调整天线结构、材料和放置位置等参数，以提高天线性能和适配不同的手机尺寸和外观要求。
5. SAR测试：完成手机天线设计后，需要进行SAR（Specific Absorption Rate）测试。
SAR是一种用来衡量人体对无线电频率电磁场的吸收能力的指标，常用于评估手机对人体的辐射影响。
在SAR测试中，使用模型人体来模拟真实使用情况下人体对手机辐射的吸收程度。
SAR测试是手机天线研发的最后一步，其目的是确保手机天线在正常使用时对人体的辐射量在安全范围内。
在SAR测试中，测试人员会按照标准流程将手机放置于模型人体头部位置，并通过测量无线电频率电磁场的吸收量来计算SAR值。
根据SAR测试结果，如果SAR值高于安全标准，需要对手机天线进行再次优化或调整。
这个过程需要多次迭代，直到SAR值符合相关法规和标准。
综上所述，手机天线的研发流程涵盖了需求分析和规划、天线设计、原型制作和测试、优化和迭代以及SAR测试等多个步骤。
手机天线设计_浅谈
•
PIFA馈点的位置
Monopole馈点的位置
超薄直板手机应用PIFA的方案
PIFA的Patch PCB带地 电池
接地
馈 电
如果receiver在此 空间内部，则地上 可以开出音孔
PIFA的Ground
LCD
超薄直板手机应用PIFA的方案
好接地的金属片紧贴手机Top面，使得 PIFA的地降低；PIFA的patch则贴近 Bottom面，这样可以充分利用手机内 部的厚度。PIFA的高度要求还是不难 满足的。 低，如果ID设计的卖点是大LCD且位 置偏高，则不适合这种设计。
• c. 常见问题
对于传导接收灵敏已经满足要求（或非常优秀）但整 机接收灵敏度差的情况，特别是PIFA天线，其辐射体的面 积和形式还是对辐射接收灵敏度有一定的影响，可以在天 线方面做改进。 整机杂散问题原因在于天线的空间辐射被主板的金属 元件（包括机壳上天线附近的金属成分装饰件）耦合吸收 后产生一定量的二次辐射，频率与金属件的尺寸关联。因 此要求此类元件有良好的接地，消除或降低二次辐射。整 机杂散问题还与天线与RF模块之间的谐振匹配电路有关， 如果谐振匹配电路的稳定性不好，很容易激发产生高次谐 波的干扰。
支架结构设计也需考虑到PAD位置，天 线和PAD需要合适的距离，以保证天线和 PAD的良好接触。
六、材料
1、支架材料： 天线支架使用的材料主要有ABS 、 PC 、 二者比较，ABS塑性好，PC材料的 硬度高。材料会根据结构选用，亦可根 据硬件要求，做成透明，以方便观察支 架下的元器件。 2、天线材料： 一般采用铍铜，磷青铜，硬度分为H、 H/2、H/4。厚度一般采用0.2mm或 0.15mm。也可用不锈钢片和FPC
2、热熔柱
热熔柱的作用：将天线定位以及天线与支架的固定。 在支架设计时需要预留出来天线的高度及热熔柱热熔后的高度。天 线厚0.2mm，根据经验，通常要求热熔柱热熔后与天线的距离保持在 0.3mm。即，需要预留出至少0.5mm的高度，以避免与壳体有干涉。
手机RF设计知识连载之——手机内置天线设计
b. 布板RF模块附近避免安置一些零散的非屏蔽元件，屏蔽盒尽量规整一体，同时少开散热孔。最忌讳长条形状孔槽。含金属结构的元件，如喇叭、马达、摄像头基板等金属要尽量接地。对于折叠和滑盖机，应避免设计长度较长的FPC（FPC走线的时钟信号及其倍频容易成为带内杂散干扰），最好两面加接地屏蔽层。
c. 常见问题
一、内置天线对于手机整体设计的通用要求
主板
a. 布线 在关联RF的布线时要注意转弯处运用45度角走线或圆弧处理，做好铺地隔离和走线的特性阻抗仿真。同时RF地要合理设计，RF信号走线的参考地平面要找对（六层板目前的大部份以第三层做完整的地参考面），并保证RF信号走线时信号回流路径最短，并且RF信号线与地之间的相应层没有其它走线影响它（主要是方便PCB布线的微带线阻抗的计算和仿真）。PCB板和地的边缘要打“地墙”。从RF模块引出的天线馈源微带线，为防止走线阻抗难以控制，减少损耗，不要布在PCB的中间层，设计在TOP面为宜，其参考层应该是完整地参考面。并且在与屏蔽盒交叉处屏蔽盒要做开槽避让设计，以防短路和旁路耦合。天线RF馈电焊盘应采用圆角矩形盘，通常尺寸为3×4mm，焊盘含周边≥0.8mm的面积下PCB所有层面不布铜。双馈点时RF与地焊盘的中心距应在4～5mm之间。
三、手机内置天线形式比较
这里简单比较一下两种主流PIFA皮法和MONOPOLE单极天线，以及分别适用的机型结构：
有效面积mm2 距主板mm 天线投影下方 天线馈源 天线体积 电性能 SAR
皮法 600 7 有地 2 大 很好 低
单极 350 4 无地 1 小 好 稍高
折叠机 滑盖机 旋盖机 直板机 超薄折叠机 超薄直板机
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手机内置天线设计规则
PIFA天线设计
8，馈电点的焊盘应该不小于2x3mm；馈 电点应该靠PCB边缘。
9，天线区域可适当开些定位孔。 10，在目前的有些超薄滑盖机中，Байду номын сангаас于天
线高度不够，可以通过挖空PIFA 天线下方 的地，然后在其背面再加一个金属片，起 到一个参考地的作用，达到满足设计带宽 的要求。
手机天线设计规则
装饰件等。 5，内置天线正上、下方不能有与FPC 重合部分，且相互
边缘距离3mm 以上。 6，内置天线与手机电池的间距应在5mm 以上。
MONOPOLE天线设计
7，MONOPOLE 必须悬空，平面结构下不能有PCB的Ground， 一般内置天线必须离主板3mm（水平方向），在天线正下方到 地的高度必须保持在5mm（垂直方向）以上（如下示意图）， 可以把主板天线区域的地挖空，目前在超薄的直板机上基本上是 要满足这个要求。
MONOPOLE天线设计
内置的MONOPOLE 天线体积稍小，性能较外置天线差。
具体设计要求如下：
1，内置天线周围3mm 内不能有马达、SPEARKER、 RECEIVER 等较大金属物体。
2，天线的宽度应该不小于15mm。 3，内置天线附近的结构件（面）不要喷涂导电漆等导电
物质。 4，手机天线区域附近不要做电镀工艺以及避免设计金属
7，手机PCB 的长度对PIFA 天线的性能有重要的影响，目前直板机PCB
的长度在75-105mm之间这个水平。 手机的长度对于天线的性能有着显著的影响
Vertically polarised gain [dBi]
chassis' length [mm]
0 -1 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 -2 -3 -4
内置手机天线设计选型分析
内置Planar Monopole vs 手机 结构设计
• 内置Planar Monopole天线可以比同样工作 频率的PIFA小。
• Monopole必须悬空，平面结构下不能有 PCB的Ground。
• Monopole只需要一个Feed Point和PCB上 的Pad相连。
内置天线结构种类
• 金属线印刷在PCB平面，装载于PCB边缘。一般 净空区的长是天线长的1.6倍，宽约是天线 宽的1.6倍，净空区越大越好。
以上实际RF效果均不够理想。优点在于可以有效 利用手机空间及主板边角进行设计，对单频稍加 修改可快速设计通用的内置天线手机。
手机天线选型规则
谢谢大家！
内置平面Monopole出现的现 实意义
• 多模手机对多频段天 线的要求
• Monopole的大带宽和 高增益，足以应付3G 时代跨越2GHz的几百 兆带宽需求。
• 内置平面Monopole结 构灵活，易于与当今 多变的手机结构相配 合
Feed Strip PCB
天线低频部分 塑胶支架 38X6X4
PIFA需要的空间和其它条件
• PIFA需要的空间大小视乎频段和射频性能的需求。
双频（GSM/DCS）：600 ×7～8mm 三频（GSM/DCS/PCS）：m7m020 ×7～8mm 满DC足S以/P上CS需则求0～则1GdSBMi。频段一般可m能m2达－1～0dBi， • 天线正下方一般避免安放器件，尤其是Speaker和 Vibrator • 电池尽量远离天线。一般至少5mm以上。 • 天线同侧后盖上不用导电漆喷涂，谨慎使用电镀装饰。
天线馈点和接地的摆放 （红色为馈点，蓝色为接地）
PIFA的局限
• PIFA脱胎于带短路微带天线，有带宽窄的先天缺 点。
双频手机天线设计
2023年 / 第9期 物联网技术410 引 言4G 网络创造了繁荣的网络经济，由于通信业务的多元化和复杂化，人们追求网络事物多样性的需求也日益增长，第五代移动通信系统（5G ）应运而生，它能够实现人与人、人与物、物与物之间的互联互通，VR 、自动驾驶、远程手术等具有巨大前景的技术也在5G 时代诞生并发展着。
5G 具有超大的带宽、巨大的传输速率，5G 时代的到来也促进着MIMO 技术的发展，但是其代价是增加了收发方的天线复杂度，使得天线设计必须考虑各个天线的互相影响，这对天线工程师来说是个巨大的挑战。
近年来，5G 技术越来越受到学术界和行业领域的关 注。
作为5G 无线通信的关键技术，大规模的MIMO 可以极大地提高信道容量。
因此，如何将越来越多的元件放置在有限的空间中是天线设计者面临的一个难题。
当各个天线单元之间的距离较小时，天线之间的耦合度会很大，对天线性能影响十分严重。
因此，如何提高各个天线间的耦合度成为MIMO 天线设计的重难点。
为了解决这一问题，通常采取以下3种方法：（1）将天线进行弯折，改变电流的路径，降低天线的谐振频率，这种方法也存在一定缺陷，改变电流的流向会导致方向图产生变异。
（2）提高板载天线介质板的介电常数能够增加隔离度，但是对于手机天线设计来说，一般使用FR4介质板，由于使用场景的限制，这种方法的可行性不是很高。
（3）利用耦合馈电使天线增加分布式电容，使天线激励起比较低的辐射模式，但是这种方法的困难点是馈电位置的选择。
1976年，Andersen 等人[1]从阻抗的方向出发，研究了天线耦合的问题，并将单极子天线作为例证。
Kokkinos 团队实现了利用地板缝隙对port PIFA 天线的去耦[2]。
Ban 等人[3]结合3.5 GHz 天线特点，利用中和线实现二单元4G MIMO 天线的去耦设计，其中的混合天线由GSM850/900/180/1800/1900/UMTS2100/LTE2300/2500和8个 工作于3 400～3 600 MHz 频段上的元件组成。
手机制作手机天线设计的完整流程
[转] 一款完整手机的流程编辑 | 删除 | 权限设置 | 更多▼设置置顶推荐日志转到私密日志转载自lee转载于2010年02月02日 11:41 阅读(4) 评论(0) 分类：个人日记权限: 公开一，主板方案的确定在手机设计公司，通常分为市场部（以下简称MKT），外形设计部（以下简称ID），结构设计部（以下简称MD）。
一个手机项目的是从客户指定的一块主板开始的，客户根据市场的需求选择合适的主板，从方案公司哪里拿到主板的3D图，再找设计公司设计某种风格的外形和结构。
也有客户直接找到设计公司要求设计全新设计主板的，这就需要手机结构工程师与方案公司合作根据客户的要求做新主板的堆叠，然后再做后续工作，这里不做主要介绍。
当设计公司的MKT和客户签下协议，拿到客户给的主板的3D图，项目正式启动，MD的工作就开始了。
二，设计指引的制作拿到主板的3D图，ID并不能直接调用，还要MD把主板的3D图转成六视图，并且计算出整机的基本尺寸，这是MD的基本功,我把它作为了公司招人面试的考题,有没有独立做过手机一考就知道了,如果答得不对即使简历说得再经验丰富也没用,其实答案很简单,以带触摸屏的手机为例,例如主板长度99,整机的长度尺37.6,整机的宽度尺寸就是在主板的两侧各加上2.5,整机宽度可做到37.6+2.5+2.5=42.6,例如主板厚度13.3,整机的厚度尺寸就是在主板的上面加上1.2(包含0.9的上壳厚度和0.3的泡棉厚度),在主板的下面加上1.1(包含1.0的电池盖厚度和0.1的电池装配间隙),整机厚度可做到13.3+1.2+1.1=15.6,答案并不唯寸就是在主板的两端各加上2.5,整机长度可做到99+2.5+2.5=104,例如主板宽度一,只要能说明计算的方法就行还要特别指出ID设计外形时需要注意的问题，这才是一份完整的设计指引。
三，手机外形的确定ID拿到设计指引，先会画草图进行构思，接下来集中评选方案，确定下两三款草图，既要满足客户要求的创意，这两三款草图之间又要在风格上有所差异，然后上机进行细化，绘制完整的整机效果图，期间MD要尽可能为ID提供技术上的支持，如工艺上能否实现，结构上可否再做薄一点，ID完成的整机效果图经客户调整和筛选，最终确定的方案就可以开始转给MD做结构建模了。
手机天线设计汇总(飞图科技)
效率与增益
效率与增益
手机天线的效率与增益决定了信号的传输距离和穿透能力。高效率与增益能够 提高信号的传输距离和穿透能力，使手机在复杂环境下仍能保持稳定的通信性 能。
优化技术
为了提高手机天线的效率与增益，需要采用先进的优化技术，如仿真技术、电 磁场优化算法等，对天线的设计进行精细调整和优化。
抗干扰能力
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感谢您的观看
抗干扰技术
手机天线需要具备抗干扰能力，以应对复杂电磁环境中的各种干扰源，如其他无 线通信设备、电磁噪声等。
兼容性
手机天线应具备良好的兼容性，与其他无线通信设备共存时不会产生相互干扰， 以保证通信的稳定性和可靠性。
03
手机天线的设计流程
需求分析
01
02
03
需求调研
深入了解客户对手机天线 性能的需求，包括天线增 益、效率、带宽等关键指 标。
方案优化
根据评审意见，对初步方 案进行优化，完善手机天 线的设计方案。
天线仿真与优化
建立模型
根据设计方案，使用电磁仿真软件建立手机天线的模 型。
仿真分析
对建立的模型进行仿真分析，评估天线性能是否满足 设计目标。
优化调整
根据仿真结果，对天线模型进行优化调整，提高天线 性能。
样品制作与测试
样品制作
根据优化后的天线模型， 制作手机天线的样品。
测试准备
搭建测试环境，准备测 试设备，确保测试结果
的准确性和可靠性。
性能测试
对手机天线样品进行性 能测试，包括天线增益、 效率、带宽等关键指标
的测试。
测试结果分析
根据测试结果，对手机 天线的性能进行分析和 评估，确认是否满足设