使用內置天線(xiàn)面臨的挑戰

用戶(hù)都希望手機使用的是內置天線(xiàn)。但是，這并不像想象的那么簡(jiǎn)單。對于每一位手機用戶(hù)而言，在通話(huà)的時(shí)候，突然中斷總是令人生氣，而且，如果接收效果不好，用戶(hù)會(huì )感到不快。對于手機的射頻性能來(lái)講，天線(xiàn)的性能極為重要。網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商經(jīng)常測量手機的發(fā)射和接收性能。如果性能達不到標準，這樣的手機根本就賣(mài)不出去，因為，他們在網(wǎng)上的表現太差。
性能差的天線(xiàn)還會(huì )影響功耗，縮短電池的使用壽命。效率較低的天線(xiàn)在基站上所產(chǎn)生的功率較低，閉環(huán)功率控制系統需要對它進(jìn)行補償?；揪蜁?huì )要求手機發(fā)射更大的功率。這就是說(shuō)，在通話(huà)時(shí)，天線(xiàn)會(huì )影響手機的功耗。
手機的款式，用起來(lái)是否舒適和安全，也是很重要的。如果有得選擇的話(huà)，用戶(hù)會(huì )選擇集成了內置天線(xiàn)的手機，因為，把這樣的手機放在口袋里，會(huì )比使用外置天線(xiàn)的手機更舒適，而且，機殼的款式也可以設計得更吸引人。從機械方面講，內置天線(xiàn)更結實(shí)、更可靠。然而，手機的一些新功能，比如，照相功能，會(huì )使手機在電氣方面變得更加復雜，而且，在加入新功能之后，留給天線(xiàn)的空間就更少。所有手機設計師將要面對的難題是：如何迎合消費者的需要，把內置天線(xiàn)納入時(shí)尚的手機中。
有一個(gè)重要的問(wèn)題，手機設計師必須首先問(wèn)一問(wèn)自己：能不能把性能合格的內置天線(xiàn)納入自己設計的手機中去？在大多數情況下，只要有合適的地方放天線(xiàn)的話(huà)，那么，答案是肯定的。特別需要指出的是，一定要給天線(xiàn)騰出合理的空間，手機設計師一定要愿意與天線(xiàn)設計師合作，解決所有可能出現的問(wèn)題。由于天線(xiàn)是在手機的里面，往往就會(huì )出現天線(xiàn)與其它器件之間相互干擾和交叉耦合的問(wèn)題。在手機中使用內置天線(xiàn)所遇到的困難比使用外置天線(xiàn)要多得多。但是，如果方法正確，那么，在手機中使用內置天線(xiàn)，做起來(lái)既快效率又高。
對手機設計師而言，把內置天線(xiàn)用到手機上，需要解決三個(gè)主要的問(wèn)題：第一、天線(xiàn)所要放置的位置；第二、天線(xiàn)可以使用的空間；第三、如何安排在手機內的其它元器件，避免帶來(lái)問(wèn)題。 用戶(hù)都希望手機使用的是內置天線(xiàn)。但是，這并不像想象的那么簡(jiǎn)單。對于每一位手機用戶(hù)而言，在通話(huà)的時(shí)候，突然中斷總是令人生氣，而且，如果接收效果不好，用戶(hù)會(huì )感到不快。對于手機的射頻性能來(lái)講，天線(xiàn)的性能極為重要。網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商經(jīng)常測量手機的發(fā)射和接收性能。如果性能達不到標準，這樣的手機根本就賣(mài)不出去，因為，他們在網(wǎng)上的表現太差。
性能差的天線(xiàn)還會(huì )影響功耗，縮短電池的使用壽命。效率較低的天線(xiàn)在基站上所產(chǎn)生的功率較低，閉環(huán)功率控制系統需要對它進(jìn)行補償?；揪蜁?huì )要求手機發(fā)射更大的功率。這就是說(shuō)，在通話(huà)時(shí)，天線(xiàn)會(huì )影響手機的功耗。
手機的款式，用起來(lái)是否舒適和安全，也是很重要的。如果有得選擇的話(huà)，用戶(hù)會(huì )選擇集成了內置天線(xiàn)的手機，因為，把這樣的手機放在口袋里，會(huì )比使用外置天線(xiàn)的手機更舒適，而且，機殼的款式也可以設計得更吸引人。從機械方面講，內置天線(xiàn)更結實(shí)、更可靠。然而，手機的一些新功能，比如，照相功能，會(huì )使手機在電氣方面變得更加復雜，而且，在加入新功能之后，留給天線(xiàn)的空間就更少。所有手機設計師將要面對的難題是：如何迎合消費者的需要，把內置天線(xiàn)納入時(shí)尚的手機中。
有一個(gè)重要的問(wèn)題，手機設計師必須首先問(wèn)一問(wèn)自己：能不能把性能合格的內置天線(xiàn)納入自己設計的手機中去？在大多數情況下，只要有合適的地方放天線(xiàn)的話(huà)，那么，答案是肯定的。特別需要指出的是，一定要給天線(xiàn)騰出合理的空間，手機設計師一定要愿意與天線(xiàn)設計師合作，解決所有可能出現的問(wèn)題。由于天線(xiàn)是在手機的里面，往往就會(huì )出現天線(xiàn)與其它器件之間相互干擾和交叉耦合的問(wèn)題。在手機中使用內置天線(xiàn)所遇到的困難比使用外置天線(xiàn)要多得多。但是，如果方法正確，那么，在手機中使用內置天線(xiàn)，做起來(lái)既快效率又高。
對手機設計師而言，把內置天線(xiàn)用到手機上，需要解決三個(gè)主要的問(wèn)題：第一、天線(xiàn)所要放置的位置；第二、天線(xiàn)可以使用的空間；第三、如何安排在手機內的其它元器件，避免帶來(lái)問(wèn)題。

如果了解提高產(chǎn)品的集成度的難點(diǎn)所在，可能對設計會(huì )有所幫助。一般言之，有兩種天線(xiàn)可供選擇：平衡天線(xiàn)和不平衡天線(xiàn)。平衡天線(xiàn)是獨立工作的，與周?chē)沫h(huán)境 無(wú)關(guān)。而不平衡天線(xiàn)必須接地。不平衡天線(xiàn)產(chǎn)生電流流到地，而且，在總的輻射功率中，包括這些電流所產(chǎn)生的功率。汽車(chē)上經(jīng)常使用的單極天線(xiàn)就是一個(gè)很好的例子，它的車(chē) 身就是地。
天線(xiàn)的性能也與它的尺寸大小有關(guān)。天線(xiàn)的尺寸是用波長(cháng)來(lái)表示的。不平衡天線(xiàn)的地是有效尺寸的一部分，因此，實(shí)際的天線(xiàn)尺寸可以做得更 小些。
移動(dòng)電話(huà)的天線(xiàn)是不平衡天線(xiàn)的一個(gè)實(shí)例。它們的地是在手機里的金屬結構，一般就是印刷電路板和它四周表面鍍有金屬材料的部件，這就是我們常 說(shuō)的印刷電路板總成。在手機里往往使用不平衡天線(xiàn)，這是因為它的尺寸比較小。對于低頻帶手機而言，例如GSM900手機和CDMA800手機，在用波長(cháng)表 示時(shí)，手機里能留給天線(xiàn)的空間狹小。于是，在這么狹小的空間里裝一個(gè)高效率的平衡天線(xiàn)，是不可能的，所以一定要用不平衡天線(xiàn)。
對于頻率較高的手 機來(lái)說(shuō)，位置對天線(xiàn)的限制就少得多了。例如，GSM1800的波長(cháng)是GSM900的一半，因此，能給天線(xiàn)留出的空間也就更大些。在頻帶較寬的手機中可以使 用平衡天線(xiàn)。最近，WCDMA手機的內置天線(xiàn)和GPS的外置天線(xiàn)都用了平衡天線(xiàn)。這么做的好處是：天線(xiàn)不會(huì )產(chǎn)生大電流在手機上流過(guò)。這就是說(shuō)，天線(xiàn)的設計 和手機的設計，關(guān)系不那么大。
然而，問(wèn)題是：大部分手機都必須能夠同時(shí)用于高頻帶和低頻帶。這就是說(shuō)，只要把高頻天線(xiàn)結合到低頻天線(xiàn)里，把他們 都做成不平衡天線(xiàn)就可以了。

天線(xiàn)的種類(lèi)
在移動(dòng)電話(huà)中使用過(guò)許多種天線(xiàn)。大致上可以把它們分為兩類(lèi)。第一類(lèi)天線(xiàn)，和單極天線(xiàn)非 常相似。像簡(jiǎn)正波螺線(xiàn)形天線(xiàn)（normal -mode helicals）、meanders天線(xiàn)和拉桿天線(xiàn)這些外部天線(xiàn)就屬于這種類(lèi)型。近來(lái)，把這類(lèi)天線(xiàn)放在手機的里面，但是，這樣的天線(xiàn)不是太普遍。在他們 下面有地線(xiàn)時(shí)，他們就不工作，因此，在它下面的那部分印刷電路板裝了很多元件的話(huà)，就不能工作