从2G到5G,手机天线变化大,面临怎样的挑战

【从2G到5G,手机天线变化大,面临怎样的挑战】一部手机最不能少的就是天线部分 , 从最初的功能性手机 , 到现在的智能手机 , 它的变化也是显而易见的 , 最初伸出手机外部的天线早已经不见了 。智能手机及扩展应用不断涌现 , 所需要支持的通信频段和无线连接方式也越来越多 , 5G移动通信系统的典型特征是实体天线单元个数的膨胀 。
天线的历史变化
一般情况下 , 天线是一根具有指定长度的导线 , 长度多为波长的1/4~1/2 , 因此传播频率越高 , 天线的长度越短 , 我们都见过最初的手机 , 天线都是在手机外部的 , 并且有一定长度 , 特别是最初的大哥大 , 有很长的天线 , 而到现在 , 我们已经完全看不见手机天线了 , 因为它变得真够短 , 藏到了手机里面 。
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影响天线设计的因素
影响天线设计的因素有很多 , 比如电介质:手机外壳、按键、液晶屏等;磁介质:话筒、听筒、扬声器等中的磁铁;金属:屏蔽罩、电池壳、振动器以及电路板包括柔性PCB板(FPCB)上复杂的金属布线 。所以随着手机智能化水平和移动通信技术额发展 , 开发难度日益加大 , 手机天线的设计已经关系到整体的手机系统布局;既要充分考虑天线类型、馈电方式以及天线在设备中的摆放方式 , 还要兼顾宽频段、高效率、低SAR值、隔离度等技术要求 。
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预留空间是什么
预留的空间 , 指产品在设计过程中为天线预留的空间是否充足 , 主要涉及天线设计区域的面积、天线距离主板的高度、天线的安装位置、净空区域等方面 。随着用户对手机的需求日益苛刻 , 小型化、个性化、超薄、大屏、多功能等等设计需求旺盛 , 这让手机设计师们面临着更加激烈的挑战 , 从手机天线的角度来看 , 手机I俺的越来越小 , 频带愈来愈多 , 带来的设计挑战也就愈大 。
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遇到的困难和挑战
伴随移动通信技术一路演进和多网络并存 , 智能手机时代替代了功能机时代 , 手机扩展应用越来越多 , 各种天线也就越来越多 , 所需要支持的通信频段和无线连接方式也越来越多 , 特别是高端旗舰手机至少要支持超过40个以上的通信频段;再加上现在的消费者都是“颜控” , 所以对手机外观的要求越来越美观 , 手机不断向小型化、智能化、轻薄、窄边框方向发展 , 这对天线设计也提出了更多的挑战 。
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综上可见 , 天线尽管平常并不起眼 , 但其设计及性能却直接关乎了手机的产品体验;随着手机越来越普及 , 用户不再局限手机基本通讯功能 , 对外观与功能的需求也影响了手机天线的设计方案 , 多频段天线的需求越来越多 , 显然不能满足天线射频要求 , 也给设计者带来了更大的挑战 。