新型手机天线的研究及设计

新型手机天线的研究及设计

内容简介：在通信行业中手机市场面临着最激烈的竞争，而手机天线设计则是产品设计中最重要的一环，这就要求企业具备快速设计天线并考察整机性能的能力。并且随着公众健康意识的不断提高，在天线设计时必须考察微波能量对人体的影响，主要体现在指标SAR上；另一方面也要考虑天线的性能尽可能少的受人体影响。
　　 手机本身则被赋予越来越多的功能，并且追求更高的数据率，这些都要求天线需设计出更大的带宽以覆盖所有常用频段。同时手机外观的设计不断融入时尚和美感的元素，使天线的尺寸不断被缩减，进一步增加了手机天线的设计难度。
　　 针对手机天线的各种设计需求，本文进行了如下研究：
　　 1.建立了天线及在整机环境下的等效电路，并讨论了各种影响天线辐射效率、频带宽度等指标的因素。利用SEMCAD仿真了实际的手机天线模型，并对实测与仿真在效率上的差异进行了分析。
　　 2.研究了各类型天线在人体平面模型下的SAR值和阻抗特性，初步分析了其中的规律。提出了一种地板可选频的PIFA用以解决单极子天线的SAR值问题。验证了天线带宽与降低人体影响之间的关系，并找出了改善人体模型下辐射效率的重要因素。
　　 3.分析了各种去谐振式宽带天线的小型化方法，在此基础上融合了扩展带宽的参差调谐法和减小天线尺寸的耦合短路结构，仿真设计出一副超带宽手机天线，能够覆盖740～2740MHz。
　　 4.加工及优化调试了超宽带手机天线方案，并得到了优于仿真的带宽特性，可覆盖700～2900MHz。同时通过普通单极子天线、加长地板和加入头手模的实验，验证了该天线方案的优越性和可靠性。最后将天线方案置入实际手机内，测得的无源和有源性能均达到设计指标。

作者：杨振超,

关键词：手机天线, 辐射效率, 超宽带天线, 天线模型,