手机天线原理和设计ppt课件.ppt
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1、天线基本概念 Return Loss(回波损耗S11)天线原理 Directionality(方向性系数)天线辐射方向性参数。天线据此可分全向(omni-directional)和定向(directional)。 Gain(增益)天线增益定义为规定方向的天线辐射强度和参考天线之比。 Efficiency(效率)GainDirectionality EfficiencyEfficiencyOutput Power/Input Power天线原理 Polarization(极化)天线远场处电矢量轨迹。分线极化、圆极化、椭圆极化。一般手机外置(stubby)天线在H面接近线极化,PIFA和Monop
2、ole极化复杂。基站入射波为线极化,方向与地面垂直。XY平面为H面,YZ面E1面,XZ面E2面。基站XYZ天线原理 一个理论上的各向同性(Isotropic)天线有全立体角相等的方向分布。 该天线可作为其它天线的参照。侧视(垂直方向图)顶视(平面方向图)天线原理偶极天线 偶极天线方向图侧视看来Isotropic方向图垂直方向收到“挤压”,水平方向则扩大了覆盖范围。 增益越高,垂直方向波束越窄,水平方向覆盖面积越大。侧视(垂直方向图)顶视(水平方向图)dipole (with Gain)垂直波束全向和定向 右上图为一高增益全向天线。垂直方向波束窄,阴影为天线不能覆盖范围。水平方向则覆盖面积很大。
3、 右下图显示方向图被“挤压”向一个方向,辐射能量在一定角度分布较大。而背面能量分布少。Area of poor coverage directly under the antennaBeamwidthSide View(Vertical Pattern)Top View(Horizontal Pattern) EIRP( Effective Isotropic Radiated Power ) EIRP = transmitter power + antenna gain cable lossPower SettingdBm100 mW20 dBm50 mW17 dBm30 mW15 dBmG
4、ain 6 dBi PatchEIRP6 dBi26 dBm6 dBi23 dBm6 dBi21 dBm20 mW13 dBm15 mW12 dBm5 mW7 dBm1 mW0 dBm6 dBi19 dBm6 dBi18 dBm6 dBi13 dBm6 dBi6 dBm内置天线分类 PIFAPlanar Inverted F Antenna Internal Planar Monopole内置平面单极天线 Internal Helix内置螺旋天线手机结构 vs PIFA天线(直板机)(一) 典型PIFA形式,GSM/DCS(/PCS) 位于手机顶部 面向Z轴正向,与电池同侧。手机结构 vs P
5、IFA天线(直板机)(二)L=3540w=1525H=68Feed pinshort pinGroundAntenna手机结构 vs PIFA天线(直板机)(三) PIFA最重要的三个参数W,L,H,其中H和天线谐振频率的带宽密切相关。W、L决定天线最低频率。 手机PCB的尺寸对PIFA有很大影响 Shielding Case对天线的影响 手机电池芯对PIFA影响强烈。PIFA需要的空间和其它条件 PIFAPIFA需要的空间大小视乎频段和射频性能的需求。需要的空间大小视乎频段和射频性能的需求。双频(GSM/DCS):600 78mm三频(GSM/DCS/PCS):700 78mm满足以上需求则
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