如何进行GSM手机双频天线的阻抗匹配.
天线技术天线技术(第五部分-阻抗匹配)5.5-第五章-阻抗匹配
电刻度
180 起点
a 点在线上移动/2。
180
0 旋转方向：向电源移动，z'增加，
顺时针旋转；向负载移动，z'减小，
135
45
逆时针旋转。
90 向负载
电刻度起点的约定：(1, 0)点
§5.1 阻抗圆图(6)
2、归一化阻抗曲线坐标
Z (z ') R(z ') jX (z ') 1 a jb 1 a jb
四、应用举例
例1、已知负载归一化阻
抗 ZL，求S和2。
Rmax S
2 2 e j2
2
S 1 S 1
jb
XL
2
2 RL
a
Rmax
第五部分 阻抗匹配
阻抗圆图 匹配方法
§5.1 阻抗圆图(1)
(z ')
Z (z ') Z0 Z (z ') Z0
2e j2 z'
Z (z ')
Z0
1 (z ') 1 (z ')
Z0
ZL Z0
jZ0 jZ L
tan tan
z' z'
上述公式往往涉及复数运算，比较麻烦，使用不方 便。利用史密斯圆图（Smith Chart）可简便求解，并且 容易看出准确结果的趋向，而其作图误差在工程允许范 围内。
R
1R
§5.1 阻抗圆图(8)
归一化电抗圆
jb a=1
X 1 X 4
X 0.5 X 0
X 0.5
a
X
X 1
X 4
天线阻抗匹配原理
阻抗匹配是无线电技术中常见的一种工作状态，它反映了输人电路与输出电路之间的功率传输关系。
当电路实现阻抗匹配时，将获得最大的功率传输。
反之，当电路阻抗失配时，不但得不到最大的功率传输，还可能对电路产生损害。
阻抗匹配常见于各级放大电路之间、放大器与负载之间、测量仪器与被测电路之间、天线与接收机或发信机与天线之间，等等。
例如，扩音机的输出电路与扬声器之间必须做到阻抗匹配，不匹配时，扩音机的输出功率将不能全部送至扬声器。
如果扬声器的阻抗1在中学物理电学中曾讲述这样一个问题：把一个电阻为R的用电器，接在一个电动势为E、内阻为r的电池组上（见图1），在什么条件下电源输出的功率最大呢？当外电阻等于内电阻时，电源对外电路输出的功率最大，这就是纯电阻电路的功率匹配。
假如换成交流电路，同样也必须满足R=r这个条件电路才能匹配。
2．电抗电路电抗电路要比纯电阻电路复杂，电路中除了电阻外还有电容和电感。
元件，并工作于低频或高频交流电路。
在交流电路中，电阻、电容和电感对交流电的阻碍作用叫阻抗，用字母Z表示。
其中，电容和电感对交流电的阻碍作用，分别称为容抗及和感抗而。
容抗和感抗的值除了与电容和电感本身大小有关之外，还与所工作的交流电的频率有关。
值得注意的是，在电抗电路中，电阻R，感抗而与容抗双的值不能用简单的算术相加，而常用阻抗三角形法来计算（见图2）。
因而电抗电路要做到匹配比纯电阻电路要复杂一些，除了输人和输出电路中的电阻成分要求相等外，还要求电抗成分大小相等符号相反（共轭匹配）；或者电阻成分和电抗成分均分别相等（无反射匹配）。
这里指的电抗X即感抗XL和容抗XC之差（仅指串联电路来讲，若并联电路则计算更为复杂）。
满足上述条件即称为阻抗匹配，负载即能得到最大的功率．阻抗匹配的关键是前级的输出阻抗与后级的输人阻抗相等。
而输人阻抗与输出阻抗广泛存在于各级电子电路、各类测量仪器及各种电子元器件中。
那么什么是输人阻抗和输出阻抗呢？输人阻抗是指电路对着信号源讲的阻抗。
天线阻抗匹配方法
天线阻抗匹配方法天线阻抗匹配是无线通信领域中一个重要的技术，它能够提高天线系统的传输效率和性能。
本文将介绍天线阻抗匹配的基本概念、原理和常用方法。
一、天线阻抗匹配的概念天线阻抗匹配是指将发射端和接收端的天线阻抗与传输线或射频电路的阻抗进行匹配，以提高能量传输的效率。
在无线通信系统中，天线的阻抗往往与传输线或射频电路的阻抗不匹配，导致信号的反射和损耗，从而降低了传输效率和性能。
二、天线阻抗匹配的原理天线阻抗匹配的原理是通过调整天线的结构或使用匹配网络来改变天线的输入阻抗，使其与传输线或射频电路的阻抗相匹配。
实现天线阻抗匹配的目的是最大限度地减小信号的反射和损耗，从而提高能量传输效率和信号质量。
1. 长度匹配法：通过调整传输线或射频电路的长度，使其与天线的输入阻抗相匹配。
这种方法适用于频率较低的天线系统，例如LF、MF和HF波段的天线。
2. 变压器匹配法：利用变压器原理来实现天线与传输线或射频电路的阻抗匹配。
通过改变变压器的匝数比，可以实现天线阻抗与传输线或射频电路阻抗的匹配。
这种方法适用于频率较高的天线系统，例如VHF和UHF波段的天线。
3. 管线法：通过在传输线或射频电路上串联或并联电感或电容，改变其阻抗特性，以实现与天线阻抗的匹配。
这种方法适用于频率较高的天线系统，例如VHF和UHF波段的天线。
4. 电桥法：通过使用电桥电路来测量天线的输入阻抗，并根据测量结果进行阻抗匹配。
这种方法适用于各种频率的天线系统。
5. 理论分析法：通过使用电磁场理论和传输线理论，对天线与传输线或射频电路的阻抗进行理论分析，从而设计出阻抗匹配电路。
这种方法适用于各种频率的天线系统，但需要较高的理论水平和计算能力。
四、总结天线阻抗匹配是无线通信系统中提高传输效率和性能的关键技术之一。
通过调整天线的结构或使用匹配网络，可以实现天线阻抗与传输线或射频电路的匹配，从而减小信号的反射和损耗，提高能量传输效率和信号质量。
常用的天线阻抗匹配方法包括长度匹配法、变压器匹配法、管线法、电桥法和理论分析法等。
通信电子中的天线阻抗匹配技术
通信电子中的天线阻抗匹配技术天线是无线通信中不可缺少的一个组成部分。
可以说，天线是信息在空间中的传递者。
因此，天线的质量和性能直接影响到无线通信的质量和性能。
在天线的质量和性能中，阻抗匹配是非常重要的一个环节。
下面我们将详细介绍通信电子中的天线阻抗匹配技术。
一、天线阻抗匹配的概念天线阻抗匹配就是将天线的阻抗与信号源的输出阻抗或者接收设备的输入阻抗相匹配，以达到信号的最佳传输状态。
对于发射天线而言，阻抗不匹配将导致信号发射功率降低，发送距离减短，同时也会导致天线组成部分受到损坏；对于接收天线而言，阻抗不匹配将导致接收灵敏度降低，同时也会引入噪声干扰，影响接收信号的质量。
二、天线阻抗匹配技术（一）传输线法传输线法是一种常用的阻抗匹配方法。
它是基于传输线理论的，通过改变传输线的特性阻抗来匹配天线和信号源或者接收设备的阻抗。
传输线法阻抗匹配器的实现需要使用传输线、变压器等元器件。
此方法也有一些缺点，如大量的元器件使用会增加系统的复杂度和功耗。
（二）电容耦合法电容耦合法是一种简单的阻抗匹配方法，通常适用于低频和高频段的天线。
电容耦合法可以通过在天线与信号源或者接收设备间串联电容将产生匹配效果。
然而，电容耦合法的匹配效果受电容的选取影响较大，并且在频率较高时会引入较多的损耗。
（三）短路法短路法是一种比较容易实现的阻抗匹配方法。
这种方法将天线的末端接一个短路件，使短路件与天线联接的地面达成一个匹配。
虽然短路法比较简单，但其频率响应很差，且不适用于所有类型的不匹配。
（四）变压法变压法是一种常用的阻抗匹配技术，特别适用于低频天线。
变压法通过变换不同比例的变压器来匹配天线和电路的阻抗。
这种方法实现了阻抗匹配，同时还可以增加信号的振幅和功率，但也会引入一定的损耗。
（五）贴片电感耦合法贴片电感耦合法是一种高频天线阻抗匹配方法。
它可以通过匹配天线和信号源或者接收设备的阻抗，同时降低噪声干扰。
在RFID应用中，贴片电感耦合法已成为一种常见的天线阻抗匹配技术。
通信系统中射频与天线阻抗匹配的调试方法
通信系统中射频与天线阻抗匹配的调试方法
RF工程师在设计芯片和天线间的阻抗匹配时是否也遇到过这样的问题，根据数据手册的参数进行匹配设计，最后测试发现实际结果和手册的性能大相径庭，你是否考虑过为什么会出现这么大的差别？还有，匹配调试过程中不断的尝试不同的电容、电感，来回焊接元器件，这样的调试方法我们还能改善吗？
一、理想的匹配
通信系统的射频前端一般都需要阻抗匹配来确保系统有效的接收和发射，在工业物联网的无线通信系统中，国家对发射功率的大小有严格要求，如不高于+20dBm；若不能做到良好的匹配，就会影响系统的通信距离。
射频前端最理想的情况就是源端、传输线和负载端都是50Ω，如图1。
但是这样的情况一般不存在。
即使电路在设计过程中仿真通过，板厂制作过程中，线宽、传输线与地平面间隙和板厚都会存在误差，一般会预留焊盘调试使用。
图1理想的阻抗匹配
二、造成与芯片手册推荐电路偏差大的原因？
从事RF电路设计的工程师都有过这样的经验，做匹配电路时，根据数据手册给的S参数、电路拓扑结构、元器件的取值进行设计，最后得到的结果和手册上的差别很大。
这是为什么呢？
其主要原因是对射频电路来说，“导线”不再是导线，而是具有特征阻抗。
如图2所示，射频传输线看成由电阻、电容和电感构成的网络，此时需要用分布参数理论进行分析。
图2传输线模型
特征阻抗与信号线的线宽(w)、线厚(t)、介质层厚度(h)和介质常数()有关。
其计算公式如下:
由公式可以知道，特征阻抗和介质层厚度成正比，可以理解为绝缘厚度越厚，信号穿过其。
天线阻抗匹配技术
天线阻抗匹配技术天线阻抗匹配技术是无线通信中的重要环节，它的作用是将天线输出的电信号与输入电路之间的阻抗进行匹配，以提高能量传输效率和信号质量。
本文将从天线阻抗的概念、影响因素、匹配技术和应用实例等方面进行探讨。
一、天线阻抗的概念天线阻抗是指天线输入端电路的特性阻抗，通常用复数表示。
它由两个参数组成：电阻(R)和电抗(X)，分别表示天线输入电路的有功和无功部分。
阻抗匹配的目标是使天线的输入阻抗与发送端或接收端电路的输出阻抗相匹配，以最大限度地传输信号能量。
二、影响天线阻抗的因素1. 天线结构：天线的形状、尺寸和材料都会影响其阻抗。
例如，天线长度的变化会导致天线阻抗的变化。
2. 工作频率：天线在不同频率下的阻抗也会有所不同。
因此，在设计天线时需要考虑所工作的频率范围。
3. 天线布局：天线的布局方式也会对阻抗产生影响。
例如，天线与地面之间的距离、天线之间的距离等都会对阻抗进行调整。
1. 阻抗变换器：阻抗变换器是天线阻抗匹配的一种常用技术。
它通过将天线输入电路与发送端或接收端电路之间插入一个变压器或电容器等元件，来实现阻抗的匹配。
2. 线路长度调整：通过调整电缆长度可以改变阻抗，从而实现匹配。
这种方法适用于线缆长度可调的情况。
3. 平衡/不平衡转换：在天线和电路之间插入平衡/不平衡转换器，可以实现不同阻抗之间的匹配。
四、天线阻抗匹配的应用实例1. 无线通信系统：在无线通信系统中，天线阻抗匹配可以提高信号的传输效率和接收质量，减少能量损耗和信号衰减。
2. 射频识别(RFID)技术：RFID技术中的天线阻抗匹配是确保RFID 标签与读写器之间能够有效传输数据的重要环节。
3. 电视和广播接收器：电视和广播接收器中的天线阻抗匹配可以提高接收信号的质量，减少图像和声音的干扰。
天线阻抗匹配技术在无线通信领域起着重要作用。
通过合理的匹配设计，可以提高信号传输效率和接收质量，增强系统的可靠性和稳定性。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的匹配技术，并结合工作频率、天线结构等因素进行优化设计，以实现最佳的阻抗匹配效果。
天线调试匹配方法
天线调试匹配方法天线匹配是指对天线进行调试和优化，以使其与所连接的无线电电路或指定频率的无线电信号达到最佳匹配，从而实现最大功率传输或最佳接收灵敏度。
下面将详细介绍天线调试匹配的方法和步骤。
一、天线参数的关系天线的参数与频率有密切的关系，其中包括工作频率、阻抗、谐振频率、增益、方向性等。
在天线调试匹配时，需要首先了解天线的参数。
1.工作频率：天线的工作频率是指天线设计的频段，通常表示为中心频率和带宽。
在进行天线调试匹配时，需要确认实际工作频率是否与设计频率相符。
2.阻抗：天线的阻抗是指天线对外部电路的阻力和反射损耗。
天线与外部电路的阻抗匹配是天线调试匹配的核心内容之一3.谐振频率：天线的谐振频率是指在特定频率下，天线的电感或电容达到谐振状态。
在调试匹配时，需要根据需求调整天线的谐振频率。
4.增益：天线的增益是指天线辐射或接收的信号相对于参考天线（一般为全向天线）的能力。
调试匹配时，也需要关注天线的增益。
5.方向性：天线的方向性是指天线在一些方向上辐射或接收信号的能力相对于其他方向的能力。
方向性天线的调试匹配需要考虑天线的辐射方向和信号强度。
二、天线调试匹配的方法1.实验法：（1）频率扫描法：通过在设定频率范围内逐渐调整天线的参数，如长度、形状等，观察天线输出的功率或接收到的信号强度的变化。
找到最佳参数配置，以实现天线与电路之间的最佳匹配。
（2）阻抗调整法：通过改变天线输入端的附加电路或阻抗匹配网络，使得天线的输入阻抗与电路的输出阻抗相匹配。
常用的阻抗调整方法有线匹配、返料匹配、变压器匹配等。
2.理论法：（1）天线建模：通过使用计算机软件进行天线设计和仿真，根据天线的结构和参数变化，预测天线输出功率或接收到的信号强度的变化。
通过这种方法可以快速定位可能的问题，并指导调试匹配的过程。
（2）天线测量：使用天线测试仪器进行天线参数测量，如输入阻抗，驻波比等，以了解天线的实际性能。
这些测量结果可帮助分析天线与电路之间的匹配问题，并指导调试匹配的步骤。
天线阻抗匹配方法
天线阻抗匹配方法
天线阻抗匹配方法 (2009-11-17 17:50)天线阻抗匹配方法
(如果不是微波出身，请不要盲目采用，和经验有关！)
1,校准网络分析仪.
在2.440G中心频点(短路/开路/标准50ohm)校准网络分析仪.
2,修剪一段同轴延长线,使得等效电长度等于1/2波长的整倍数.
在史密斯原图上观察延长电缆的阻抗,修剪电缆长度使得中心频率点的阻抗>1kohm.
3,焊接被测天线.
断开与网络分析仪的连接,.电缆尽量靠近接地金属走线.pai型匹配如图所示,只焊接1个100p的高频电容.其他器件不焊.
4,测量中心频率阻抗
记录阻抗的实部和虚部.
5,用SMITH 2.0软件获得匹配网络参数
一般匹配参数可以获得两组.
6,将上述步骤获得的元件参数分别焊接到天线匹配网络对应位置测量匹配结果
观察匹配结果,选择在2400-2485整个频带都相对最接近50ohm 中心点的匹配参数作为最终匹配网络模式。
发射源与天线的阻抗匹配攻略来啦~
发射源与天线的阻抗匹配攻略来啦~在通讯系统中，为了让发射源的传导功率通过天线最大化的辐射到自由空间，就要保证发射源的输出阻抗与天线的阻抗共轭匹配。
所以阻抗的匹配度在通讯系统中非常重要，不但会影响能量的传输效率，如果匹配不好，会严重发热，甚至会烧毁元器件。
怎么样实现发射源与天线之间的阻抗匹配呢？让我们一起来了解下吧~一天线阻抗匹配1、什么是天线阻抗匹配阻抗是天线的一个重要的参数，阻抗 Z = R + j ( XL – XC ) 。
其中R 为电阻，XL 为感抗，XC 为容抗。
如果( XL–XC) > 0，称为“感性负载”；反之，如果( XL – XC ) < 0 称为“容性负载”。
天线阻抗由天线的物理结构（形状、尺寸、材料、材料、使用环境等）决定，高频信号被馈送到天线，大部分能量从天线辐射出去，另外一部分将被反射回发射源。
反射波在传输线上形成“驻波”（参考前面关于驻波的推文）（图一）当发射源阻抗（通常为50Ω）等于负载阻抗（即天线）时，反射最小。
因此，为了减少这些反射和最终的损失率，负载阻抗应等于发射源阻抗。
（图二）天线阻抗匹配（调谐）即是将天线阻抗与发射源阻抗匹配的过程。
如果天线已经具有与电源阻抗相等的阻抗，则不需要进行调谐。
2、天线为什么要阻抗匹配天线是无线通讯系统中物理层上发送和接收信号的“第一道门”，是其极为重要的组成部分，如果天线与发射源之间阻抗匹配。
不但可以增加工作范围，也有助于降低无线设备的功耗。
二天线与发射源的阻抗匹配调试方法首先需要的是一台矢量网络分析仪，本文以安捷伦E5071C 为例，理论联系实践--如何进行天线阻抗匹配。
每一步都有一个使用实例，说明如调试天线与发射源之间的阻抗匹配。
1、阻抗匹配治具制作注意事项：一般天线与发射源连接是通过放置在PCB 上的连接器（SMA、I-PEX 等），天线应尽量远离周围的金属部件，因为金属部件可能会导致天线参数发生变化。
将天线连接到源的馈线应等于源阻抗，因为馈线构成连接天线的传输线的一部分。
天线调试匹配方法
天线调试匹配方法天线调试是指根据不同的需求和条件来调整天线的性能和参数，以获得最佳的工作效果和性能。
天线调试匹配是天线调试的一个重要方面，通过调整天线与发射或接收设备之间的匹配，可以最大限度地提高天线的性能。
天线调试匹配的目标是使天线的输入阻抗与发射或接收设备的输出（或输入）阻抗之间达到最佳匹配。
当输入阻抗与输出阻抗之间存在差异时，会引起一些问题，如信号反射、信号损耗、波形失真等。
通过匹配网络的调整，可以改善这些问题，提高信号传输质量和接收灵敏度。
在进行天线调试匹配时，需要考虑以下几个关键因素：1.阻抗匹配：阻抗匹配是天线调试匹配的核心内容。
一般来说，天线的设计阻抗是50欧姆。
如果发射或接收设备的输出（或输入）阻抗无法与之匹配，就需要采用合适的匹配网络进行调整。
常用的匹配网络有二分之一波长变压器、LC并联网络、LC串联网络等。
2.频率调整：天线的工作频率是调试匹配的另一个重要因素。
天线的工作频率会影响到天线的大小、形状以及其他参数。
要根据实际需求和设备的工作频率来调整天线的匹配。
一般来说，调整天线的频率可以通过改变天线的长度、增加或减少天线的辐射元件等方式实现。
3.天线辐射方向性：天线的辐射方向性是调试匹配的另一个关键因素。
一般来说，天线的辐射方向性与天线的尺寸和形状有关。
要根据实际需求和环境条件来调整天线的辐射方向性。
调整天线的辐射方向性可以通过改变天线的辐射元件的尺寸、改变天线的辐射面积等方式实现。
4.天线增益和效率：天线的增益和效率是天线调试匹配的重要指标。
天线的增益和效率会影响到天线的信号传输质量和接收灵敏度。
要根据实际需求和应用场景来调整天线的增益和效率。
调整天线的增益和效率可以通过改变天线的尺寸、形状、辐射元件的设计以及增加辅助元件等方式实现。
在进行天线调试匹配时，还需要注意以下几点：1.温度效应：天线的性能和参数会受到环境温度的影响。
因此，在进行天线调试匹配时，需要考虑到环境温度的变化对天线的影响，并进行相应的调整。
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------Maxconn 整理
通常对某个频点上的阻抗匹配可利用 SMITH 圆图工具进行 , 两个器件肯定能搞定 , 即通过串 +并联电感或电容即可实现由圆图上任一点到另一点的阻抗匹配 , 但这是单频的。
而手机天线是双频的 , 对其中一个频点匹配 , 必然会对另一个频点造成影响 , 因此阻抗匹配只能是在两个频段上折衷 . 在某一个频点匹配很容易, 但是双频以上就复杂点了。
因为在 900M 完全匹配了,那么 1800处就不会达到匹配, 要算一个适合的匹配电路。
最好用仿真软件或一个点匹配好了,在网络分析仪上的S11参数下调整, 因为双频的匹配点肯定离此处不会太远。
,只有两个元件匹配是唯一的,但是 pi 型网络匹配,就有无数个解了。
这时候需要仿真来挑,最好使用经验。
仿真工具在实际过程中几乎没什么用处。
因为仿真工具是不知道你元件的模型的。
你必须要输入实际元件的模型, 也就是说各种分布参数, 你的结果才可能与实际相符。
一个实际电感器并不是简单用电感量能衡量的, 应该是一个等效网络来模拟。
本人通常只会用仿真工具做一些理论的研究。
实际设计中,要充分明白Smith 圆图的原理, 然后用网络分析仪的圆图工具多调试。
懂原理让你定性地知道要用什么件,多调是要让你熟悉你所用的元件会在实际的圆图上怎么移动。
(由于分布参数及元件的频率响应特性的不同, 实际件在圆图上的移动和你理论计算的移动会不同的。
双频的匹配的确是一个折衷的过程。
你加一个件一定是有目的性的。
以 GSM 、 DCS 双频来说,你如果想调 GSM 而又不太想改变 DCS , 你就应该选择串连电容、并联
电感的方式。
同样如果想调 DCS ,你应该选择串电感、并电容。
理论上需要 2各件调一个频点, 所以实际的手机或者移动终端通常按如下规律安排匹配电路:对于简单一些的,天线空间比较大,反射本来就较小的, 采用 Pai 型 (2并一串 , 如常规直板手机、常规翻盖机; 稍微复杂些的采用双 L 型(2串 2并:对于更复杂的,采用 L +Pa i 型(2串 3并,比如用拉杆天线的手机。
记住,匹配电路虽然能降低反射, 但同时会引入损耗。
有些情况,虽然驻波比好了,但天线系统的效率反而会降低。
所以匹配电路的设计是有些忌讳的; 比如在 GSM 、 DCS 手机中匹配电路中, 串联电感一般不大于 5.6nH 。
还有, 当天线的反射本身比较大,带宽不够,在 smith 图上看到各频带
边界点离圆心的半径很大,一般加匹配是不能改善辐射的。
天线的反射指标(VSWR , return loss 在设计过程中一般只要作为参考。
关键参数是传输性参数(如效率,增益等。
有人一味强调 return loss , 一张口要-10dB , 驻波比要小于 1.5, 其实没有意义。
我碰到这种人, 我就开玩笑说,你只要反射指标好,我给你接一个 50欧姆的匹配电阻好了,那样驻波小于 1.1啊,至于你手机能不能工作我就不管了!
SWR 驻波比仅仅说明端口的匹配程度, 即阻抗匹配程度。
匹配好, SWR 小,天线输入端口处反射回去的功率小。
匹配不好,反射回去的功率就大。
至于进入天线的那部分功率是不是辐射了, 你根本不清楚。
天线的效率是辐射到空间的总功率与输入端口处的总功率之比。
所以 SWR 好了,无法判断天线效率一定就高(拿一个
50ohm 的匹
配电阻接上, SWR 很好的,但有辐射吗?。
但是 SWR 不好了, 反射的功率大,可
以肯定天线的效率一定不会高。
SWR 好是天线效率好的必要条件而非充分条件。
SWR 好并且辐射效率(radiation ef ficiency 高是天线效率高的充分必要条件。
当SWR 为理想值(1 时,端口理想匹配,此时天线效率就等于辐射效率。
当今的手机, 天线的空间压缩得越来越小, 是牺牲天线的性能作为代价的。
对于某些多频天线, 甚至 VSWR 达到了 6。
以前大家比较多采用外置天线, 平均效率在 50%算低的,现在50%以上的效率就算很好了!看一看市场上的手机,即使是名公司的,如 Nokia 等,也
有效率低于 20%的。
有的手机 (滑盖的啊, 旋转的啊甚至在某些频点的效率只有10%左右。
见过几个手机内置天线的测试报告, 天线效率基本都在 30-40%左右,当时觉得实在是够差的(比我设计的微带天线而言,现在看来还是凑合的了。
不过实际工程中,好像都把由于 S11造成的损耗和匹配电路的损耗计在效率当中了,按天线原理,只有介质损耗(包括基板引起的和手机内磁铁引起的和金属损耗(尽管很小是在天线损耗中的, 而回损和匹配电路的损耗不应该记入的。
不过工程就是工程啊,这样容易测试啊。
对了,再补充一句,软件仿真在一定程度上是对工程有帮助的:当然,仿真的结果准确程度没法跟测试相比, 但是通过参数扫描仿真获取的天线性能随参数变化趋势还是有用的, 这比通过测试获取数据要快不少,尤其是对某些不常用的参数。
“ 仿真工具在实际工程中没有什么用处” ,是说在设计匹配电路时, 更具体一点是指设计双频 GSM 、 DCS 手机天线匹配电路时。
如果单独理解这句话,无疑是错的。
事实上,我一直在用 HFSS 进行天线仿真,其结果也都是基于仿真结果的。
对了, 焊元器件真的是一件费劲的事, 而且也有方法的, 所谓熟能生巧嘛。
大的公司可能给你专门配焊接员, 那样你可能就只要说焊什么就可以了。
然而, 我们在此讨论的是如何有效地完成匹配电路的设计。
注意有效性!有效性包括所耗的时间以及选择元器件的准确性。
如果没有实际动手的经验,只通过软件仿真得出一种匹配设计然而用到实际天线输入端。
呵呵, 我可以说, 十有八九你的设计会不能用, 甚至和你的想象大相径庭! 实际设计中,还有一种情况你在仿真中是无法考虑的(除非你事先测量。
那就是,分布参数对于 PIFA 的影响。
由于如今天线高度越来越小, 而匹配电路要么在天线的下方 (里面要么在其下方(外面,反正很近,加入一个实际元件在实际中会引入分布参数的改变。
尤其如果电路板排版不好, 这种效应会明显一些。
实际焊接时,甚至如果一个件焊得不太好,重新焊接一下,都会带来阻抗的变化。
所以, PIFA 的设计中,通常我们不采用匹配电路(或者叫 0ohm 匹配。
这就要求你仔细调节优化你的天线。
一般来说对现今的柔性电路板设计方案(Flexfilm 比较容易做到,因为修改辐射片比较容易。
对于用得比较多的另一种设计方案冲压金属片(stamping metal ,相对来说就比较难些了。
一是硬度大,受工艺
的限制不能充分理由所有空间, 二是模具一旦成型要多次修改辐射片的设计也很困难。
在匹配设计上仿真工具有没有很大的用处, 没多少人是可以用仿真工具算出匹配来的。
再说, 有没有很大效果怎么衡量呢? 工程上讲究的是快速, 准确。
为了仿真而仿真, 没有实际意义。
为了得到一个 2、 3、最多 5个件的匹配你去建立电感、电容的模型, 不太值的。
还有, 你如何考虑上面我提到的 PIFA 匹配的分布参数的改变?前面我还说到一些匹配电路的忌讳,不是源于理论,完全源于实践。
因为天线的设计是希望能提高它的辐射效率 (总效率 !我没有成功地在 1小时内通过仿真工具找到过准确的匹配电路 (就说 GSM 、 DCS 双频的吧, (实际中用视错法是可以的。
这里也有个问题提出来:现在内置天线中很多带有 speaker , speaker 如何影
响手机(及天线的工作以及在 HFSS 中如何建模?(只有知道问题的前半部分才有可能建好模的。