實(shí)踐中的手機天線(xiàn)測試

隨著(zhù)移動(dòng)通信的飛速發(fā)展和應用，中國的手機行業(yè)也不斷發(fā)展壯大，當然中國的手機用戶(hù)也在迅猛增長(cháng)。而手機的射頻器件中，手機天線(xiàn)是無(wú)源器件，手機天線(xiàn)作為手機上面唯一的一個(gè)“量身定做”的器件，它的特殊性和重要性必然要求其研發(fā)過(guò)程對天線(xiàn)性能的測試要求非常嚴格，這樣才能確保手機的正常用?，F在就簡(jiǎn)單的介紹一下手機天線(xiàn)的研發(fā)過(guò)程中的幾種常見(jiàn)的手機天線(xiàn)測試方法：

1、微波暗室（Anechonic chamber）

波暗室又叫無(wú)反射室、吸波暗室簡(jiǎn)稱(chēng)暗室。微波暗室由電磁屏蔽室、濾波與隔離、接地裝置、通風(fēng)波導、室內配電系統、監控系統、吸波材料等部分組成。它是以吸波材料作為襯面的屏蔽房間，它可以吸收射到六個(gè)壁上的大部分電磁能量較好的模擬空間自由條件。暗室是天線(xiàn)設計公司都需要建造的測試設備，因為對于手機天線(xiàn)的測試比較精確而且比較系統，其測試指標可以用來(lái)衡量一個(gè)手機天線(xiàn)的性能的好與壞。主要是天線(xiàn)公司使用，但其造價(jià)昂貴。

2、TEM CELL測試

用TEM CELL測試天線(xiàn)有源指標，因為微波暗室和天線(xiàn)測試系統造價(jià)比較昂貴，一般要百萬(wàn)以上，一般的手機設計和研發(fā)公司沒(méi)有這種設備，而用TEM CELL（也較三角錐）來(lái)代替測試。和微波暗室的測試目的一樣，TEM CELL也是一個(gè)模擬理想空間的天線(xiàn)測試環(huán)境，金屬箱能夠提供足夠的屏蔽功能來(lái)消除外部干擾對天線(xiàn)的影響，而內部的吸波材料也能吸收入射波，減小反射波。TEM CELL不能對天線(xiàn)進(jìn)行無(wú)源測試，只能對有源指標進(jìn)行測試。由于空間限制，TEM CELL的吸波材料比較薄，而對于劈狀吸波材料，是通過(guò)劈尖間的多次反射增加對入射波進(jìn)行吸收，因此微波暗室里的吸波材料都比較厚，而TEM CELL的吸波材料都不購厚，因此對入射波的吸收都不是很充分，因此會(huì )導致測試的結果不精確。

另外，TEM CELL的高度也不夠，這也是TEM CELL不能進(jìn)行定量測試的一個(gè)原因。根據天線(xiàn)輻射的遠場(chǎng)測試分析，對于EGSM/DCS頻段的手機天線(xiàn)，被測手機與天線(xiàn)的距離至少大于1米；因此，我們可以看幾乎所有的2D暗室都是遠大于這個(gè)距離。而TEM CELL比這個(gè)距離小一些，所以這也是TEM CELL相對于微波暗室來(lái)講測量不準的一個(gè)原因。

所以，TEM CELL只能對天線(xiàn)做定性的分析而不能做定量的分析。在實(shí)驗室可以定性分析幾種樣機的差異，比較其性能的優(yōu)劣，但不能作為準確的標準值來(lái)衡量天線(xiàn)的性能，只能通過(guò)與其他的“金雞”（Golden sample ) 對比，大致來(lái)判斷手機天線(xiàn)的性能。TEM CELL一般只找最佳方值，使測試結果對手機擺放的位置比較敏感。

另外，還有一種測試工具較屏蔽箱，有的設計公司用來(lái)對手機天線(xiàn)進(jìn)行有源測試，這種方法很不可行。一方面由于測試距離太近，另一方面由于沒(méi)有足夠的吸波材料，外部干擾對天線(xiàn)的測試影響比較大，這樣導致測試結果對位置比較敏感，稍微改變一下位置測試結果就有比較大的改變，因此這種測試方法對手機天線(xiàn)的性能沒(méi)有多少的參考意義。

3、用耦合測試板測試天線(xiàn)性能

在生產(chǎn)過(guò)程中為了保證產(chǎn)品的生產(chǎn)品質(zhì)，往往要進(jìn)行天線(xiàn)的耦合測試。要用到的測試裝置是：耦合測試夾具與綜合測試儀相連，手機固定在夾具上。在生產(chǎn)前期根據幾只樣機的測試結果，給出一個(gè)合理的耦合補償值，確定一個(gè)功率標準，然后對手機的最大功率進(jìn)行測試，高于這個(gè)功率標準表示產(chǎn)品符合生產(chǎn)要求，低于這個(gè)要求說(shuō)明天線(xiàn)與相關(guān)器件有問(wèn)題。通過(guò)天線(xiàn)耦合測試可以發(fā)現以下問(wèn)題：
（1）天線(xiàn)匹配電路虛焊和缺件等。
（2）天線(xiàn)周?chē)娮?結構件有問(wèn)題。
（3）天線(xiàn)沒(méi)有裝配好。
（4）天線(xiàn)本身品質(zhì)有問(wèn)題。

需要指出的是天線(xiàn)耦合測試是產(chǎn)品的一致性測試，并不是對產(chǎn)品性能進(jìn)行測試。前面所提到的天線(xiàn)指標都是針對遠場(chǎng)進(jìn)行的測試，天線(xiàn)耦合測試是針對近場(chǎng)進(jìn)行的測試，被測手機的天線(xiàn)與耦合夾具天線(xiàn)相距非常近。近場(chǎng)是天線(xiàn)本身客觀(guān)存在的，一但整個(gè)手機的結構和天線(xiàn)確定，近場(chǎng)也就可以確定，因此可以根據測試結果是否在一定范圍內，判斷天線(xiàn)部分是否有問(wèn)題。天線(xiàn)耦合測試只針對天線(xiàn)的最大功率進(jìn)行測試，不進(jìn)行其他項目的測試，即使測試了，也沒(méi)有意義。

用天線(xiàn)耦合測試來(lái)認證天線(xiàn)的性能，根據不同手機的測試結果來(lái)進(jìn)行性能判斷，這是非常錯誤的。目前，我還是碰到很多國內的手機公司，是通過(guò)耦合測試來(lái)判斷天線(xiàn)的性能，從而使得天線(xiàn)公司不得不通過(guò)將諧振頻率調偏，來(lái)通過(guò)耦合測試的標準。

手機天線(xiàn)的設計來(lái)講，天線(xiàn)的測試是一個(gè)非常重要的環(huán)節，沒(méi)有準確的設計，天線(xiàn)設計的好與壞也有沒(méi)有什么來(lái)衡量了，所以選擇 一個(gè)很好測試系統對手機天線(xiàn)的開(kāi)發(fā)也是非常重要的。