手机天线的一些知识

（1）天线工作原理及作用是什么?
答：天线作为无线通信不可缺少的一部分，其基本功能是辐射和接收无线电波。发射时，把高频电流转换为电磁波；接收时，把电滋波转换为高频电流。　　
（2）天线有多少种类？
答：天线品种繁多，主要有下列几种分类方式：　　按用途可分为基地台天线（base station antenna）和移动台天线（mobile portable antennas）　　按工作频段可划分为超长波、长波、中波、短波、超短波和微波；按其方向可划分为全向和定向天线；　　
（3）如何选择天线？
答：天线作为通信系统的重要组成部分，其性能的好坏直接影响通信系统的指标，用户在选择天线时必须首先注重其性能。具体说有两个方面，第一选择天线类型；第二选择天线的电气性能。选择天线类型的意义是：所选天线的方向图是否符合系统设计中电波覆盖的要求；选择天线电气性能的要求是：选择天线的频率带宽、增益、额定功率等电气指标是否符合系统设计要求。因此，用户在选择天线时最好向厂家联系咨询。　　
（4）什么是天线的增益？　
　答：增益是天线的主要指标之一，它是方向系数与效率的乘积，是天线辐射或接收电波大小的表现。增益大小的选择取决于系统设计对电波覆盖区域的要求，简单地说，在同等条件下，增益越高，电波传播的距离越远，一般基地台天线采用高增益天线，移动台天线采用低增益天线。　　
（5）什么是电压驻波比？
　答：天线输入阻抗和馈线的特性阻抗不一致时，产生的反射波和入射波在馈线上叠加形成的磁波，其相邻电压的最大值和最小值之比是电压驻波比，它是检验馈线传输效率的依据，电压驻波比小于1.5，在工作频点的电压驻波比小于1.2，电压驻波比过大，将缩短通信距离，而且反射功率将返回发射机功放部分，容易烧坏功放管，影响通信系统正常工作。　　电压驻波比 1.0 1.1 1.2 1.5 2.0 3.0　　反射功率% 0 0.2 0.8 4.0 11.1 25.0　　传输功率% 100 99.8 99.2 96 88.9 75.0　　
（6）什么是天线的方向性？　
　答：天线对空间不同方向具有不同的辐射或接收能力，这就是天线的方向性。衡量天线方向性通常使用方向图，在水平面上，辐射与接收无最大方向的天线称为全向天线，有一个或多个最大方向的天线称为定向天线。全向天线由于其无方向性，所以多用在点对多点通信的中心台。定向天线由于具有最大辐射或接收方向，因此能量集中，增益相对全向天线要高，适合于远距离点对点通信，同时由于具有方向性，抗干扰能力比较强。　　
（7）如何理解天线的工作频带宽度？　
　答：天线的电参数一般都于工作频率有关，保证电参数指标容许的频率变化范围，即是天线的工作频带宽度。一般全向天线的工作带宽能达到工作频率范围的3-5%，定向天线的工作带宽能达到工作频率的5-10%。　　
（8）如何选取电缆及电缆长度？　
　答：移动通信系统常使用特性阻抗为50欧的同轴电缆作为馈线。为了有效地把电波传输到天线接口，应尽量减小馈线的传输损耗。传输损耗取决于电缆的直径和长度，同一频率下电缆直径越大，损耗越小，电缆越长损耗越大，原则上，要求电缆的传输损耗不宜超过3分贝。下表列出常用电缆的衰减值（db/m），用户可根据自已情况，合理选择电缆型号及长度。　　频率型号 150MHz 400MHz 900MHz　　SYV-50-7 0.121 0.203 0.295　　CTC-50-7 0.060 0.100 0.165　　CTC-50-9 0.050 0.085 0.135　　CTC-50-12 0.040 0.060 0.105　　进口10D-FB 0.040 0.070 0.110　　
（9）如何选择天线安装地点？　
　答：由于地形和环境的影响，天线接收到的电磁波是直射波、反射波及散射波的叠加，其结果决定了接收点处的场强幅度和相位，并直接影响天线的应用效果。因此，选择天线架设位置应注意以下几个方面：　　1、 天线的发射或接收方向应避开障碍物（楼房、铁塔、桥梁等）；　　2、 天线架设地点应尽量远离干扰源（高压线、航线、铁塔、公路等）；　　3、 天线应尽量架设在附近的制高点：　　4、 如有几付天线同在一个铁塔上工作，应特别注意它们之间的左右和上下的间距，以防相互耦合影响系统性能。　　
（10）天馈系统应如何安装？
　　答：首先将天线、馈线和配套零部件按产品说明的要求组装好，然后在天线的支撑位置，用卡具固定于塔杆的天线支架上，并使天线与塔杆的平行间距大于使用波长，减少塔杆对天线性能的影响。在天线端口处，将馈电线用连接器（或称电缆头）与天线接好，弯一个直径约五十倍于馈电线直径的圆环固定于天线支架上，避免连接器部位直接受力而断线或损坏。　　
（11）天馈系统如何防水？　
　答：天线与馈电线主要是靠连接器连接，采用自粘性橡胶密封带，将其拉伸后，以半搭形式缠绕在接连器上，可起到良好的密封防水作用。另外，在馈电线进入室内处弯一个返水弯，可避免雨水沿馈电线进入室内设备。　
　 （12）如何检测天馈系统？　
　答：天馈系统架设好后，应由专业技术人员使用专用检测仪器进行检测。通常可在发射机和天馈系统之间串接通过式功率计，检验设备发射机功率和反射功率的大小来判断
手机天线
无线电发射机输出的射频信号功率，通过馈线（电缆）输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。 电磁波到达接收地点后，由天线接下来（仅仅接收很小很小一部分功率），并通过馈线送到无线电 接收机。可见，天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备，没有天线也就没有无线电通信。
天线品种繁多，以供不同频率、不同用途、不同场合、不同要求等不同情况下使用。
内、外置天线比较
目前手机天线主要就内置及外置天线两种，内置天线客观上必然比外置天线弱。天线的架设都是 尽量远离地面和建筑物的，天线接近参考地的时候，大部分能量将集中在天线和参考地之间，而 无法顺利发射，所以天线发射，需要一个“尽量开放”的空间。而手机电路版就是手机天线的参 考地，让天线远离手机其他电路，是提高手机天线发射效率的关键。
但受到实际环境限制以及大家追求携带方便的要求，手机的设计就必须在电气方面做出妥协。实 际上，所有的GSM手机的接收发送电路的增益都是是可以根据环境变化而自动调节的，能通过合 理的参数设定，会自动补偿有关的损失。所以，就手机整体而言，在信号比较好情况下，内天线 和外天线并不能看出差别。
差别是有的，在信号很弱的情况，外天线尤其是长天线的信号死点门限将高于内天线，也就是理 论上内天线手机比较容易在弱信号环境丢失信号。
辐射问题，天线效率的下降必须以大的发射功率补偿，相同条件下内天线的辐射会比外天线大。但人 体实际受到的辐射和整机结构有关，内天线手机也可以通过合理安排天线位置，抵消辐射对人体的影 响。
辐射问题
手机的辐射主要是手机的天线发射模块带来的，手机的天线做得十分粗大，它的作用就是为了减 小发射的阻力。
可以说手机天线是手机的辐射源，而把所谓的防磁贴贴在听音器上面也是不行的，因为这样会改变天 线周围的磁场，使得天线的信号发生变化，使得通话不能正常进行。
实用资料——关于天线增益及其考量（dBi、dBd）2007-05-22 10:59在无线通讯的实际应用中，为有效提高通讯效果，减少天线输入功率，天线会做成各种带有辐射方向性的结构以集中辐射功率，由此就引申出“天线增益”的概念。简单说，天线增益就是指一个天线把输入的射频功率集中辐射的程度，显然，天线的增益与其方向图的关系很大，主瓣越窄、副瓣越小的天线其增益就越高，而不同结构的天线，其方向图的差别是很大的。
在通讯技术领域，与其它考量功率、电平等参数的量值同样，天线增益也采用相对比较并取对数的简化法来表示，具体计算方法为：在某一方向向某一位置产生相同辐射场强的时，对无损耗理想基准天线的输入功率与待考量天线的输入功率的比值取对数后乘以10 （G＝10lg(基准Pin/考量Pin)），即称为该天线在该点方向的增益。常用衡量天线增益的单位是dBi和dBd。对于dBi，其基准为理想的点源天线，即一个真正意义上的“点”来作天线增益的对比基准。理想点源天线的辐射是全向的，其方向图是个理想的球，同一球面上所有点的电磁波辐射强度均相同；对于dBd，其基准则为理想的偶极子天线。因偶极子天线是带有方向性的，故二者有个固定的恒差2.15即0dBd=2.15dBi。
需要说明的是，通常所说的“全向天线”不是严格的说法，全向天线应指在三维立体空间的全向，但工程界也往往把某个平面内方向图为圆周的天线称为全向天线，如鞭状天线，它在径向的主瓣是圆，但仍有轴向的副瓣。
常见天线的增益：鞭状天线6－9dBi，GSM基站用八木天线15－17dBi，抛物面定向天线则很容易做到24dBi。
GSM手机外置天线的原理及制做
http://blog.sina.com.cn/u/4cb5c237010008ue#aList_1
1GSM手机外置天线的原理
　　手机天线对整个手机来说是一颗机构电子料，他的外观同工业设计有关系。这里着重讲述手机外置(exposed)天线电气方面的原理及制做。
　　当电能量加到并联谐振网络上时，并联谐振网络就会电能量，且频率F与电磁波频率一致时，产生电能量相对最大。手机天线就是运用这样的电气原理，为了更好地发送和接收电磁波，将并联谐振回路中的电容两个板极打开，以电感为振子。电容性以分布容性实现，因中国的全球通波段和欧洲一致，EGSM(低发高收880915 MHz及925960 MHz)加DCS(发1 7101 785 MHz，收18051 885 MHz),总对天线来说要求DualBand(880960 MHz,1 7101 880 MHz)。故电感为一个有两种疏密度的线圈，以满足两波段频率发送接收的需要。
　　若是做三频天线，因PCS 频段与DCS频段接近，只需在DCS频段上扩展就可以。调节手机天线电气性能时，需要一只最终定型的手机（所有其他部件不再会改变）制作手机天线测试工具，在其天线连接的部位引1根钢管线出来安装SMA头。通过接校准过单端口S11参数的矢量网络分析仪Aginlent8753来显示天线在两个频段的S11特性，应该在有用频段内小于-10 dB, 测试时周围不应该有金属反射面，有些厂商EGSM频段做不到小于-10 dB，那最低要求也要做到小于-8 dB。
　　若满足不了S11特性，就要通过改变线圈的长度和疏密度及手机内部PCB板匹配网络来满足S11参数特性。参数达标后，将线圈固定并拍照记录下线圈的长度和疏密度，使之可用以大量生产，并记录下匹配网络各被动器件参数用于手机内部PCB板匹配网络制作。若是翻盖手机，S11在闭合和打开时都满足所测标准，主要考察打开时的S11。S11与VSWR有对应换算关系。调好S11后，还要测其增益与方向性，这就要求在3D或2Dchamber里测试，绘出图形，再换算成理论要求平均增益，接近于0 dB。但实际做不到，一般要求EGSM频段不小于-1 dB,DCS频段不小于-2 dB。内置天线更低为-4 dB,另外SAR测试也要达标，这要求在专用的SAR实验室测试（实验室必须具有国际认证资格）目前国家并没有做强制要求。
　　因为要做到电气性能达标，线圈必须大于一定长度，所以天线外露出机壳的部分必须大于16.4 mm，但是把线圈缩入机壳内的除外。除装配合格外，手机外置天线要做落甩实验，直板机从高度为1.5 m落下，折叠机为1.2 m。经落甩后机构电气性能都不能改变。
2外置天线参数检验方法
　　手机整机厂商检验手机外置天线产品参数是否合格的简便方法：
　　（1）频率范围（frequency range）用校正过单端口S11的网络分析测S11小于 -1 0 dB的范围涵盖所需频段为合格。
　　（2）阻抗（impedance）用较正后的网络分析仪测阻抗密斯圆图上，（0，0）是匹配点（50 Ω）。
　　（3）回波损耗（return lose）测量方法与频率的测量相同，带内回损-10 dB。
　　（4）电压驻波比（VSWR）用网络分析仪测，先较正单端口S11,按Format 后测SWR。
　　（5）增益（gain）需在隔离度优于-80 dB的屏蔽室（chamber）中进行测量。在手机以天线连接到PCB接口处引一个RF cable出来，加信号发时，用标准天线测待测天线发射出来的功率（近场测试）。所得测试及功率除以加到天线到PCB接口处信号的功率即为增益。
　　（6）额定功率（power rating）需要在隔离度优于-80 dB的屏蔽中测量。取手机一部装上SIM卡和电池，开机使手机处于发射状态，用标准天线作近场测量。测出的功率为额定功率。
　　（7）极化方向(polarization) 可用垂直极化（vertical polarization）标准天线测量。如果被测天线是水平极化（horizontal polarization），那垂直标准极化天线几乎收不到信号。
3结语
　　现在人们为了手机外壳的简约美观而去掉外置式天线，因此手机天线向内置式发展，但内置天线增益较低，造成手机收发性能不好，在基站信号较弱的地方容易断话。故手机外置式天线在手机业中仍占有一席之地，研究并做好、做小手机外置式天线仍是市场的需求。
高频辐射的危害大
电磁辐射对人体有伤害吗?回答是肯定的。二次世界大战时期,发现不孕症、脱发和白内障是雷达兵的职业病。从事射频作业人员,长有神经衰弱、性情急躁、易激动、脱发多汗、女性月经絮乱、性功能衰退、血液白细胞和红细胞数量减少或增加等不良效应，因此在近场区工作人员要穿着铜丝织物制成的防护服。高频高强度的电磁辐射对人体有伤害,已为众所周之的常识。低频低强度的电磁辐射是否对人体健康也会产生不良影响?例如电脑及家用电器产生的电磁辐射对人体也有伤害吗?也许您不能明却作出回答。下述信息将对认识这一问题给予您一些帮助。
近几年来,新闻媒体就国内外有关机构和专家对此研究结果和调查报告进行报导,引起了人们的关注。美国国家辐射防护委员会的一份报告,低频电磁波会导致人体患癌症、冠状动腺疾病、帕金森氏病和阿耳茨海默氏病。
日本电脑劳动与保健调查委员会1995年曾对250名怀孕的电脑操做人员进行调查,其中18人患妊娠中毒症，35人流产，97人出现死胎，发生率60%。湖北省对邮电储汇系统电脑操作员进行调查发现，接触期间怀孕8人10次，出现异常妊娠4人6次，发生率达60% 。上海等著名医院的专家发现两位妇女长期接触使用电脑，结果双双产下畸胎。无独有偶，大连妇幼保健医院出现4例孕妇产下青蛙畸形儿，她们都没有家属病史，夫妇都没有服药之嫌，但共同点是他们都是电脑使用者。世界卫生组织在有关电脑屏幕与工人健康问题的最新修正意见中指出孕妇每周使用20小时以上的计算机，其流产率增加80%，同时也增加畸形儿发生率。专家指出：发育中的胎儿特别是怀孕初期3个月，胎儿的器官正在形成期，电磁辐射将会引起胚胎死亡、器官发生畸形、损伤中枢神经系统等一系列的严重后果。计算机操作人员血管病发病率高出非专业人员2.8倍。
今天，全球进入数字化、网络化的信息时代。计算机应用渗透到各行各业，互联网技术的发展、电子商务的兴起，它进入人们的工作、学习、生活各个领域，无孔不入、无处不有。不仅工厂、企业、商店、机关、学校、医院大量使用计算机，电脑还进入了千家万户，成为一种家用电器。尤其是金融、邮电、证券、保险、交通管理等服务行业更是离不开计算机。亿万人使用电脑，长时间接触电脑的时代已经到来。电脑辐射是否影响人体健康？已为广大用户十分关切的问题。
电脑发出的电磁辐射虽然不太强，然而有些人上机每天长达几个小时，常年累月从不间断。如此接受辐射的积累剂量就不少。特别对妇女、少年儿童等一些敏感人群，尤其是怀有胎儿的孕妇，将会产生什么影响？引发怎样的后果？上述信息足以促使人们担心忧虑和警惕。
电磁辐射是怎样影响人体健康的呢？其生物学作用机理是什么？电磁辐射通常以热效应，非热效应和刺激对机体产生生物作用。热效应已为大家所熟悉，人体是电介体，在高变电场作用下被反复极化，分子间碰撞和摩擦产生剧烈运动，将电能转化为热能。机体内还有电介质溶液（例如体液等），在电场作用下产生传导电流，形成不同程度的闭合回路，产生局部感应热流，导致发热。高频辐射特别是微波辐射产生的热效应更为明显。微波炉、微波治疗仪等就是利用辐射能的热效应原理。发热过高和长时间接受辐射都会对人体产生破坏，低频电磁辐射的热效应不明显。非热效应对脑细胞产生影响，使大脑皮质细胞活动能力减弱已形成的条件反射受到抑制，长时间的暴露可能引起神经系统机能絮乱。
实验显示,电磁场能使正常人的睡眠时间平均缩短20分钟。美国弗雷保心血管医学教授布斯一次研究结果，移动电话辐射使受试者的舒张压增高10-20毫米汞柱。斯坦福大学和北卡罗米州综合实验系统公司研究了四种移动电话，辐射对多种动物细胞的影响。结果表明，辐射可使动物的染色体受损。对DNA遗传因子产生影响，将导致细胞癌变。雏鸡、猫的大脑皮质，在低频调制的特高频、甚高频电磁波照射下，会有钙离子析出，钙离子是生物体内进行信息传递、免疫系统工作和细胞繁殖时不可缺少的物质。实验还发现低频电磁波会使动物松果体的褪黑色激素的分泌量发生变化，这种激素对肿瘤细胞有抑制作用，褪黑激素减少时可以致使组织分子发生改变、导致退行性疾病发病。
刺激作用：当电磁波100KHz以下时，对人体的刺激作用有两方面。一是人体接触到暴露于电磁场下的非金属体时会受到电击。频率越低，电击程度越大；二是体内产生感应电流，当感应电流大于机体电流（脑点和心点等）时，就会引起神经系统、视觉系统细胞的兴奋，频率越低，兴奋程度越大。轻微刺激作用使人产生麻酥酥地感觉，刺激作用越大，会引起肌肉收缩，继而发生疼痛，心脏和呼吸器官兴奋，严重时会出现心室细微颤动，心肌持续收缩，最后导致心脏停止跳动而死亡。
综上所述可归结为：（1）电脑和家用电器的低频电磁辐射，对人体有伤害；（2）伤害作用对不同人群有差异，妇女、少年儿童、老年体弱者为敏感人群，特别对胎儿损害更大；（3）受害程度与接受辐射的积累剂量有关；（4）低频电磁辐射的非热效应和刺激为主要作用。（5）对人体的神经系统功能、免疫系统功能、循环系统功能和生命发育功能等产生影响。（6）尚待对分子生物及过程、细胞生物学过程和生物化学过程深入研究，进一步探明和揭示其作用机理。
如何对电脑及家用电脑产生的电磁辐射进行防护？与辐射源保持一定距离是有效的防护措施之一。因为电磁辐射强度随着与辐射源的距离的平方值而下降。最好把电脑及家用电器不要集中在您常在的室内。例如：电脑、电视机和电冰箱、微波炉、不要放置在卧室内。专家建议，电脑使用者应于显示屏保持的距离不少于70厘米，于电脑两侧和后部保持的距离不少于120厘米。此外，减少与电脑等接触的时间，也是重要的。因为接受辐射的积累剂量是同辐射强度与辐照时间的乘积成正比。因此减少上机时间是必要的，这在实际中很难做到的。但是，很多人在所处的工作和生活环境中要实现与辐射源保持一定距离有困难。例如：有多台电脑的办公室，前后、左右距离不能保持要求的距离。还有些人，不允许减少上机上网的工作时间，每天操作3-4小时，而且连续不间断。在此情况下，唯一的办法是穿防护服，戴防护帽，以直接减少身体对辐射的吸收。
手机，作为当今信息时代的通讯高科技产品，已进入人们工作和生活的各个领域。手机通话是通过高频电磁波将电讯号发射出去的，发射天线周围存在微波辐射（300MHz－300GHz），由高到低依次为天线部、听筒部、键盘部和话筒部。如果所使用手机的微波超过国家规定的微波卫生标准，对人体就产生危害，有40％被机体吸收到深部，使器官发热，而人无感觉。
研究表明，高频微波除对人的神经、血液、免疫系统及眼部等造成损害外，还对人体的生殖和胚胎发育有影响，对男性的生殖功能影响明显，如使精子数量明显减少，精子活力不足。对女性内分泌功能的影响为：使女性月经异常发生率明显增加。如果是高强度的微波辐射可引起流产，胎儿畸形或死胎，低强度的微波可对子代出生后的若干行为产生一定不良影响。
如何防止电脑辐射
使用电脑时，最好在显示器前配备质量较好的防辐射屏。注意酌情多吃一些胡萝卜、豆芽、西红柿、瘦肉、动物肝等富含维生素A、C和蛋白质的食物，经常喝些绿茶等等。
对于生活紧张而忙碌的人群来说，抵御电脑辐射最简单的办法就是在每天上午喝2至3杯的绿茶，吃一个橘子。茶叶中含有丰富的维生素A原，它被人体吸收后，能迅速转化为维生素A。维生素A不但能合成视紫红质，还能使眼睛在暗光下看东西更清楚，因此，绿茶不但能消除电脑辐射的危害，还能保护和提高视力。如果不习惯喝绿茶，菊花茶同样也能起着抵抗电脑辐射和调节身体功能的作用。
电脑辐射是不可避免的，但可以减少。首先，应尽可能购买新款的电脑，一般不要使用旧电脑，旧电脑的辐射一般较厉害，在同距离、同类机型的条件下，一般是新电脑的1－2倍。操作电脑时最好在显示屏上安一块电脑专用滤色板以减轻辐射的危害，室内不要放置闲杂金属物品，以免形成电磁波的再次发射。使用电脑时，要调整好屏幕的亮度，一般来说，屏幕亮度越大，电磁辐射越强，反之越小。不过，也不能调得太暗，以免因亮度太小而影响效果，且易造成眼睛疲劳。还要注意与屏幕保持适当距离。离屏幕越近，人体所受的电磁辐射越大，因此较好的是距屏幕半米以外。
电脑使用后，脸上会吸附不少电磁辐射的颗粒，要及时用清水洗脸，这样将使所受辐射减轻70％以上。
仙人掌除了可以攻击坏人，还有一项好处喔！据说在计算机桌前放置一仙人掌有助于减少辐射。
常用电脑的人会感到眼睛不适，视力下降，易有疲劳的感觉。常用电脑的人在饮食上应注意以下几方面：
吃一些对眼睛有益的食品，如鸡蛋、鱼类、鱼肝油、胡萝卜、菠菜、地瓜、南瓜、枸杞子、菊花、芝麻、萝卜、动物肝脏等。
多吃含钙质高的食品，如豆制品、骨头汤、鸡蛋、牛奶、瘦肉、虾等。
注意维生素的补充：多吃含有维生素的新鲜水果、蔬菜等。
注意增强抵抗力：多吃一些增强机体抗病能力的食物，如香菇、蜂蜜、木耳、海带、柑桔、大枣等。
吃一些抗辐射的食品：电脑虽然对人体健康影响较小，但也应预防。饮茶能降低辐射的危害，茶叶中的脂多糖有抗辐射的作用。螺旋藻、沙棘油也具有抗辐射的作用。
另外，用完电脑应洗脸，平时应注意锻炼身体。
电脑摆放位置很重要。尽量别让屏幕的背面朝着有人的地方，因为电脑辐射最强的是背面，其次为左右两侧，屏幕的正面反而辐射最弱。以能看清楚字为准，至少也要50厘米到75厘米的距离，这样可以减少电磁辐射的伤害。
注意室内通风：科学研究证实，电脑的荧屏能产生一种叫溴化二苯并呋喃的致癌物质。所以，放置电脑的房间最好能安装换气扇，倘若没有，上网时尤其要注意通风

申明：网友回复良莠不齐，仅供参考。如需系统了解手机天线设计，可以学习业界专家讲授的手机天线设计培训教程。