手机天线和射频一体化的挑战与方案new

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1、IndustryAnalysis行业观察手机天线和射频一体化的挑战与方案Antenova公司首席科学家SimonKingsley对于现代无线蜂窝手持设备的内置天线2G网络，但是2.5G和3G网络的用户在持续设计者来说，他们面临许多挑战：手机生产稳定地增长。这一趋势必然会对手机及数字商对天线的功能提出了越来越多的要求；成设备的生产状况造成影响，即手机及数字设本的压力在不断增加；手机设计中为天线留备必须具备多种模式以适用于多种网络。这出的地方越来越小；同时手机设计中还遇到种趋势无疑为射频及天线的设计增加了难了昂贵的定制化问题。而更多的功能就意味度。同时，对

2、可覆盖5个甚至更多波段的天着天线必须覆盖更多的波段，意味着天线必线的需求也日益普遍。须更大，同时也更难进行定制，这最终造成对于面向高端市场的手机来说，还存在生产成本的增加。目前业界已经开发出一种对其他射频功能的需求，如蓝牙、GPS接收装全新技术来解决所有这些问题——射频天线置、无线电长波接收，以及WLAN。要实现这模块。通过把天线与射频前端集成于同一单些功能同样需要天线，以及相应的空间，以使元内，并采用平衡式射频及天线结构来解决彼此有效协调运转并将彼此的干扰减至最低—以上问题。—这就给天线设计者提出了一大难题。此外，目前设备制造商和服务提供商对移动广播

3、业务市场需要天线具有更多功能也表现了相当大的兴趣，主要是采用DVB-H据估计，2005年全球手持设备的销量有或DMB格式的移动电视。这也是天线设计者望超过8亿部，这个数字到2007将达到10不得不解决的又一个挑战。这是因为这种技术6图1（a）背对背连接的推挽式天亿。手机制造商之间为争夺市场份额而进行所需要的波段非常低（约为线的等效天线架的竞争愈演愈烈，其手段则是为消费者提供175MHz~780MHz），以至于射频波长远远大于构。更多服务及功能。由此导致的市场现象是，手机的尺寸。设计一款比波长小得多同时还具智能手机及PDA不断蚕食仅具备基本功能备出色带宽

4、的天线已经成了工程学上的“哥德的手机市场。尽管绝大多数用户仍然使用巴赫猜想”。手机外观设计的不断创新（如翻盖式、滑动式等）更为解决这些问题增加了难度，因为这些时尚款式的手机中的水平极化天线没有固定长度。同时未来对超宽带、RFID及近距离通信的市场需求更是潜在的巨大挑战。而最终，所有这一切都需要全新的天线技术。5图1(b)互补式配对安排方式：成本问题两个容性反馈短路贴片天线以及相邻的开放端口。除了小型天线日益增加的功能和复杂度24电子设计应用IndustryAnalysis行业观察图2Antenova的RADIONOVA天的功能也同样具有吸引力，如拍照、

5、播放线模块MP3、立体声、电脑接口、定位服务等。这些3(a)该装置上面是两个放在一个塑料载体上方的堆叠在一起的平衡高频新功能的增加意味着需要更高的带宽，而更天线，下面是一个不平衡低天线、第二个塑料载体和底部的电子槽。高的带宽则需要更大的内置天线的体积。体积的增加则违背了手机超轻、超薄的发展趋势。要想减少手机中的天线所占体积有多种方法，其中之一是与其它零部件分享有限的6(b)包含天线双工器和平衡/不平衡空间。把天线像桥梁一样安装于其它配件上转换器以驱动平衡高频天线的低频柔性电路PIFA的细节。方或将其它配件纳入其中，而不用单独占用空间。通过这种方法，天线

6、仍然可以获得达到一定带宽所必须的体积，同时又不需要单独占用PCB空间。如果所有射频及信号接收配件都置于天线的下方，那么就不再需要位于二者之下的过长的传输线，从而形成了一个高度集中的射频天线模块。6(c)柔性电路包括两对高频容性反馈短路贴定制问题片天线。尽管天线的趋势是越来越小，但天线的大小存在一个物理极限——Chu-Harrington(C-H)极限。这一概念指出：如果天线的体积（通常表达为波长）在标准点之下时，天线的接收效果会越来越差。对1500MHz以上的波段来说，手机的内置天线足可以获得相应的体积以确保有效的收发。如果低于这以外，激烈的市场竞争也

7、要求手机及配件成一波段，天线的体积就偏小，就需要把整个本必须不断降低。与天线相关的成本包括：PCB做成信号发射设备，从而使整个手机主材料、生产装配环节及设计阶段的定制环板成为一个天线。而对手机主板的这种依赖节。定制并不是一次性成本，而是贯穿产品又带来了新问题。整个设计周期的一个昂贵的流程。因此，天当接地面的大小不足以支持天线的全面线设计者不仅需要寻求低成本的材料及可应映像时，如在蜂窝式无线便携式设备中采用用于大规模批量生产的设计，而且还必须降了一个PIFA天线，那么接地面上射频电流低设计成本。的激励就会变得相当复杂。在某种程度上，整个接地面都变成了天线

8、，而移动设备的设体积问题计就会直接影响到天线的性能。这就是问题虽然大多数手机用户最常用的功能是