天线设计基础.doc

手机天线设计基础
天线基本知识
网络分析仪,暗室和CMＵ200的使用
研发流程图
新到手机的处理
治具的制作
天线的调试(以PＨＳ为例)
数据报告和承认书
线圈的打样和承认
试生产
天线基本知识
天线的定义:
引用国际上官方的定义如下:
Ｔhe　offｉciａl IEEＥ dｅｆinｉtｉｏn　of aｎ antｅｎna　follows this ｃoncept: Ｔhａt pａｒt　of　a ｔrａnsmitting oｒ recｅｉｖing　syｓtem ｔｈat is dｅsiｇned　ｔｏ ｒadiate oｒ ｒecｅive　electromａgｎetic　waveｓ。
也就是说:天线就是发射或接收系统中设计用来辐射或接收电磁波的那部分。

1．2　天线的分类:
按外观分类:外置式和内置式。
按结构分类:固定式（内外模),组装式（TOＰ+主体),ＴＯＰ+内模等。
按频段分类:４50ＭHz,ＣDMA(82４-849MHｚ),GＳM(８8０-960MＨｚ),DCＳ(1７1０-１８80MＨz),ＰHS(189５-1918MHz),PCＳ(１850－１9９0MHz),3G（192０-2170MHz),Bluｅtootｈ(2４5０ＭＨz)。
　 　
天线的频段
　　当今移动通信系统主要有如下的工作频段,请见下表:
　　
Syｓtem
Transｍiｔ（MHz）
Ｒｅｃeive(MＨｚ）
BW(MHz)
AMPS（CDMA)
824
849
86９
8９4
８％
SMR
８
７%
ＩＤＥＮ
8
８%
TACS
89
%
ETＡCＳ
871
９０4
916
９４９
9%
GSM
8９
％
EＧSＭ
8８
%
ＰAGＩＮG
89５
901
9２0
9４5
5%
GＰS
１２27
1575
IEIＤUM
161６
1626
1％
ＤCＳ
１71
８0
9%
ＰＨS
18９5
19１8
1%
ＰCＳ
1８5
90
7%
3Ｇ(WCＤMA)
19２
70
1３%
BLUETOOTＨ
24０0
2４８5
3%
　 　 　 无论是发射天线还是接收天线,它们总是在一定的频率范围（频带宽度)内工作的,天线的频带宽度有两种不同的定义-－－-
　　　 　 一种是指,在驻波比ＶSWR≤1．５条件下,天线的工作频带宽度;
　　　　　 　一种是指,天线增益下降３dB范围内的频带宽度。
　 在移动通信系统中,通常是按照前一种定义的。具体的说,天线的频带宽度就是天线的驻波比ＶＳWR不超过1．5时,天线的工作频率范围。
　　　 　 一般来说,在工作频带宽度内的各个频点上,天线性能是有差异的,但这种差异造成的性能下降是可以接受的。
1．4 天线的性能参数
目前天线的测试参数主要有:反射损耗(rｅtｕｒｎ lｏss）,驻波（VＳＷR）,
增益（Gaiｎ）,Smitｈ　chaｒt,灵敏度,效率,SAR。而我公司目前能提供的有反射损耗,驻波,增益,sｍｉtｈ chart和灵敏度。
　 反射损耗
　　　 当馈线和天线匹配时,馈线上没有反射波,只有入射波,即馈线上传输的只有向天线方向行进的波。这时,馈线上各处的电压幅度与电流幅度都相等,馈线上任意一点的阻抗都等于它的特性阻抗。
　 　 而当天线和馈线不匹配时,也就是天线阻抗不等于馈线特性阻抗时,负载就只能吸收馈线上传输的部分高频能量,而不能全部吸收,未被吸收的那部分能量将反射回去形成反射波。
　 　 　 RL＝1０lｏg(Ｐretuｒｎ／Ｐiｎ)
驻波
　在不匹配的情况下,馈线上同时存在入射波和反射波。在入射波和反射波
相位相同的地方,电压振幅相加为最大电压振幅Vｍａx,形成波腹;而在入射波
反射波相位相反的地方电压振幅相减为最小电压振幅Vmｉn,形成波节。其他各
点的振幅值则介于波腹和波节之间。这种合成波成为行驻波。

VSＷR＝Vmax/Ｖｍｉｎ

ＶSＷR越大,反射越大,匹配越差。
反射损耗和驻波的换算关系如下:
RL=２0log[(VSＷR－１)/(VSWR＋１)]
　增益
增益是指:在输入功率相等的情况下,实际天线与理想的辐射单元在空间同一