移动通信天线设计

《移动通信天线设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、实用标准文案无线移动通信天线移动通信终端•移动通信终端设备包括：•蓝牙（Bluetooth）–PDA–PC卡–移动电话•无线LAN卡(IEEE802.11b)•无绳电话•RFID卡移动通信天线便携式无线通信设备：无绳电话手持机、传呼机、精彩文档实用标准文案无线MODEM、笔记本电脑用PCMCIA传呼机卡手机基本特点：这些天线都是位于人体附近安装在设备内（插入笔记本电脑内）使用者手持操作使用位置不固定手机天线设计考虑•移动环境中天线性能的计算•天线性能的计算•天线的平均有效增益计算•天线设计中的人体辐射安全考虑模拟机7W数

2、字机2W天线结构与形式外置式：¼波长鞭状、¼波长伸缩式（振子螺旋天线组合）、螺旋内藏式：微带缝隙、微带贴片、介质、背腔式、铁氧体式。克服人体对电波吸收和散射引起接收特性的改变；多信道传播以辐射指向性造成增益下降天线要与RF模块连接，要解决阻抗匹配•手机天线不同于一般固定通信天线，安装于小型机壳内，贴近人体，边移动，边使用。•需解决的关键技术问题–克服人体对电波吸收和散射所引起接收特性的改变–多信道传播以辐射指向性造成增益下降等问题。•对于某些手机天线，采用分集天线。它由两部分构成，外部天线为伸缩的鞭状天线，收藏在机体内，

3、收发兼用；内藏天线为平面天线，用作接收专用天线。利用这两种天线，在接收时可供选择分集。•为了满足超小型化手机的需要，最近将内藏天线研制成平板状的反向F天线以及用微带贴片做成的小型天线，除体积进一步缩小外，并具有高增益和大宽带等优点，它是制在介质基板或PCB上，通过合理形状设计，求得特性最佳化。精彩文档实用标准文案　　外置式天线特点外置式天线(多为伸缩式)如单极天线和螺旋天线在手机上广泛应用外装式天线缺点：–不能集成到印制电路板或设备外壳上，增加总尺寸(尤其是伸缩式)；–易于折断和弯曲；–天线比吸收率（SAR值）高，不易屏

4、蔽，人体对天线的性能影响较大；–仅有一种极化特性，在人体附近场性能较差；–螺旋天线加工不易达到精确控制和重复性，需要匹配电路，使成本和损耗都增加；–可伸缩的外装式天线还存在天线可伸缩次数的物理极限；–伸缩天线在处于某一中间位置时，天线在电气上并未与电话机相连；–伸缩天线外装式天线通常要求一个内装分集天线来解决衰减问题；–外装式天线通过隔离接收与发射频段来取消双工器。结论：设计一个高效率、性能完善的双频天线不容易•精彩文档实用标准文案右图是垂直放置的手机螺旋天线在自由空间的水平和垂直极化面上的辐射方向图•可以看出，两组极化

5、面的辐射图不同•在水平面，垂直极化波效率近似为70%，而水平极化波低于5%•在垂直面，水平极化图更差，而垂直极化图出现两个零点外置式线天线的评价•能量的损耗主要是由于人脑和手对电磁波的吸收，以及天线在人体附近所引起的失配。•但要精确测量这两个因素所造成的功率损耗比很困难。•通常是采用测量天线在自由空间的回波损耗和在人体旁回波损耗的比值。•天线在人体旁失配所引起的功率损耗确定为总功率损耗的20%。•在人体附近有近80%总功率损耗是被人手和大脑所吸收掉。•尽管如此，所测得的自由空间方向图和由人体吸收之后的方向图有很大差异：随

6、着人的不同，人体和人体之间也不同，他们对天线的效应也不同。使用者手握电话方式和靠近耳朵的方式也不同，因此缺乏测量的重复性。结论：应在使用者使用中或使用人体模型来模拟人脑和手来取代人才能正确评价天线性能.注：目前实际上对于大多数天线公司都不给出人体模型的测试结果，而是利用测量自由空间的水平面上垂直极化波灵敏度来模糊表示内置式手机天线内置集成微带天线的特点•内置微带天线可集成到印制电路板和外壳上，在手机内部，不额外增加设备尺寸；•内置微带天线有机械刚性，不易被损坏；•采用屏蔽技术来屏蔽天线，SAR值非常小；•天线受人体的影响

7、相对要小；•微带天线的输入阻抗容易做到50Ω，不需要匹配电路或非平衡转换器，容易实现批量生产，重复性好；•微带天线通过耦合方式馈电，在隔离接收与发射频段方面也相当简便，可以消除双工器；•若采用E场和H场元件分集技术，则不必附加独立的分集天线；•设计参数通过最优化手段实现体积小、成本低，并能增加带宽，同时提高对垂直和水平极化波的接收灵敏度，实现更好的全向辐射特性；•容易设计出双频段的内置集成微带天线。结论：减小人体和天线相互作用影响，微带天线是内置天线应用的最佳选择。内置集成微带天线的设计实例•精彩文档实用标准文案内装的小

8、型宽带微带天线结构是将窄小的驱动单元与几何形状不同的平面层状无源器件相结合。通过对这种天线的几何结构的配置和组合进行设计和最优化，可将其装置手机内部，如图所示。•这种天线的电介质常数为6，内置天线尺寸15×15×1.5(mm)，驱动单元为带三角形孔径的C型贴片，无源单元是带矩形孔径的C型贴片蜂窝移动电话内置小型微带天