手機(jī)中的天線技術(shù)概述

天線作為手機(jī)中至關(guān)重要的組件，其性能的好壞對通信質(zhì)量起著決定性作用，甚至關(guān)乎整個產(chǎn)品的成敗。在實際生產(chǎn)環(huán)節(jié)里，天線性能若無法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，往往會致使項目以失敗告終，所以必須對其予以高度關(guān)注。

一、天線形式的演變

1. 外置天線

早期的手機(jī)多采用外置式天線，結(jié)構(gòu)簡單，但占用空間大，影響整機(jī)外觀設(shè)計。

2. 內(nèi)置金屬片天線

隨著手機(jī)向輕薄化和美觀化發(fā)展，從NOKIA開始，逐漸改為內(nèi)置式天線。早期內(nèi)置天線多采用金屬片（通常為厚度約0.1mm的不銹鋼沖壓件）。這種天線結(jié)構(gòu)堅固，但加工復(fù)雜，空間利用率不高。

3. FPC天線（柔性電路板）

為了降低成本并提高空間利用率，逐步發(fā)展為使用FPC（Flexible Printed Circuit）天線。其特點包括：

l 材質(zhì)柔軟，可貼附在曲面或轉(zhuǎn)角處；

l 空間利用率高，設(shè)計自由度大；

l 安裝方便，僅在饋點位置需要加定位柱；

l 目前為主流天線技術(shù)之一。

4. LDS天線（激光直接成型）

進(jìn)一步技術(shù)發(fā)展催生了LDS（Laser Direct Structuring）天線技術(shù)：

l 通過激光在特殊塑料材料表面雕刻天線路徑；

l 通常用于高端手機(jī)的主天線；

l 常集成在喇叭盒等結(jié)構(gòu)件上，有助于節(jié)省空間和降低成本；

l 性能穩(wěn)定，適合批量化、精密化制造。

二、手機(jī)中的其他天線類型

除了負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)通信的主天線（3G/4G/5G），現(xiàn)代智能手機(jī)中還集成了多種功能性天線：

圖1 金屬天線 圖中可以看到定位柱

圖2 FPC天線 手機(jī)上的主要天線及位置

圖3 LDS天線 圖中給出雕刻區(qū)域

圖4 LDS 天線背面

圖5 NFC天線

圖6 網(wǎng)上的LDS實物圖片

三、天線結(jié)構(gòu)的要點：

1.天線的一個重要的參數(shù)是面積，尤其是主天線， 3G網(wǎng)絡(luò)的一般數(shù)據(jù)是400MM^2, 4G網(wǎng)絡(luò)一般要求達(dá)到500MM^2; 這是因為要向下兼容2G,3G網(wǎng)絡(luò)，這么大的面積通常難以保證，所以常常需要用到側(cè)面，或者金屬外框，通常4G的天線（尤其是全網(wǎng)通）通常比較難調(diào)，設(shè)計之前和之后都要給天線廠評估，參考天線廠的意見進(jìn)行設(shè)計， 有的需要改好幾次才能達(dá)到效果。

2.天線與其他期間的安全距離必要要留出至少1毫米的距離。

3.天線附近最好不要有電磁器件以及需要信號傳輸?shù)木€路，這些都會互相干擾。

4.一般方案公司會要求天線距離主板距離5毫米，不過一般做不到，不過[敏感詞]也不要低于2毫米。

5.對于金屬外框的手機(jī)，會要求金屬框離天線2毫米距離。

四、天線設(shè)計：

天線的安裝位置一般有2種，一種是單獨的支架，鎖在主板上或者前殼上，F(xiàn)PC貼在支架上，一種是貼在后殼上。FPC的厚度是0.15毫米， 設(shè)計時先在相應(yīng)地方把沉臺做出來，深度0.3毫米，然后在沉臺位置將FPC畫出來，通常用面生成實體，在PIN腳處把饋點范圍標(biāo)出來，背面要加上加強(qiáng)板，通常為0.1~0.2厚的鋼片，加上一到二個定位柱。畫完后檢查下位置， 尤其是饋點范圍要對上板上的彈片或PIN. 下圖是一個涉及好的NFC天線的例子:

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