手机天线原理

cero · 发表于 2008-5-2 20:59:01

做手机天线也一年了,但叫我认真解释手机天线的原理,真不知道从哪里下手.客户经常问到的就是为什么手机主板长度在1/4波长,PIFA和MONOPOLE的到底是怎么辐射能量的,还有就是手机天线的演变历史,它是怎么来的,等等!虽然论坛里有很多帖子也涉及到这些内容,但还请各位高手不吝赐教,让我从最基础的层面来理解,谢谢!

Hsin · 发表于 2009-6-21 07:23:18

以下是引用cero在2008-5-2 20:59:01的发言：
做手机天线也一年了,但叫我认真解释手机天线的原理,真不知道从哪里下手.客户经常问到的就是为什么手机主板长度在1/4波长,PIFA和MONOPOLE的到底是怎么辐射能量的,还有就是手机天线的演变历史,它是怎么来的,等等!虽然论坛里有很多帖子也涉及到这些内容,但还请各位高手不吝赐教,让我从最基础的层面来理解,谢谢!

简单地说，手机天线是一个谐振并且辐射能量的零件，大家都见过那个从电容转成天线的经典图，区别在于电容和电感构成了谐振体，但没有发射能量的能力，天线则在此基础上多了辐射的能力。

手机主板长度没必要一定是1/4波长，只不过地板其实也是天线的一部分，尤其在低频更加明显。信号分两极，非平衡信号0接地板，+信号接狭义的天线部分，总体合起来共同决定天线的辐射能力。在实际中，地板大于天线1/4波长的话，这时地板大小对天线性能的影响较小，举个例子，patch天线数值仿真的时候，如果地板大于天线1/4波长，用无限大地来近似的仿真结果和实际有限大地的结果区别不大（基于MoM算法，前者快得多）。

至于PIFA和Monopole辐射原理，其实PIFA是从简单的patch这么一步步演化来的，先是中间接地。而patch有谐振腔理论等很多，需要你有电磁场麦克斯韦方程等一些基本电磁数学知识，看看Antenna Theory那本书就行了。Monopole的辐射解析解都有，这个理论很完善了，从dipole变过来的，还是看看前面那本书，个人觉得是天线bible。[br]+3 RD币

hhhhhhhhhhhh · 发表于 2008-5-3 00:27:38

我也很想知道，帮你顶一下[em06]

WReason · 发表于 2008-5-7 11:40:54

[em01]

yaodingjun1 · 发表于 2008-5-7 12:42:22

看了很多有關手機天線方面的知識，比較亂，希望高手幫忙理一下，打通任督二脈!

ethen007 · 发表于 2008-5-7 22:25:03

Have a look

ethen007 · 发表于 2008-5-7 22:31:20

【文件名】:0857@52RD_handsetantenna.pdf
【格　式】:pdf
【大　小】:2864K
【简　介】:
【目　录】:

HANDSET ANTENNA DESIGN: PRACTICE AND
THEORY
W. Geyi, Q. Rao, S. Ali, and D. Wang
Research In Motion
185 Columbia St. W., Waterloo, Ontario, Canada, N2L 5Z5
Abstract—In this paper, an attempt is made to present a theory for
the design of handset antennas, which results from the long experience
that the authors have in the field of handset antenna design. The
proposed theory is based on the well-known skin effect and constructs
the antenna using a thin wire model that represent the backbone of
the final antenna. The analytical solution for the thin wire model is
first obtained, and the main properties (such as the return loss and
the radiation properties) of the antenna can then be studied using this
analytical solution. Once the antenna backbone is constructed, other
elements, such as stubs, patches, etc., can be added to optimize the
match at the desired frequency bands. A number of numerical and
analytical examples are provided throughout the paper to validate the
theory. Different antenna types, such as wire antennas and planar
antennas, are tested and designed using the thin wire model. The
correspondence between the analytical results and those from the
numerical simulations using full-wave solvers agree very well in all
examples. The authors also present in this paper a novel design of
three small antennas for handset applications, which are based on the
simple wire monopole, but in a three-dimensional form. The proposed
three-dimensional monopole antennas have multi-band and broadband
properties that cover most frequency bands being used for the handset
device. The antennas feature remarkable properties while occupying
a significantly small space, which makes them strong candidates for
handset applications and for the future multi-antenna applications too.

305556095 · 发表于 2008-5-8 16:18:20

以下是引用cero在2008-5-2 20:59:01的发言：
做手机天线也一年了,但叫我认真解释手机天线的原理,真不知道从哪里下手.客户经常问到的就是为什么手机主板长度在1/4波长,PIFA和MONOPOLE的到底是怎么辐射能量的,还有就是手机天线的演变历史,它是怎么来的,等等!虽然论坛里有很多帖子也涉及到这些内容,但还请各位高手不吝赐教,让我从最基础的层面来理解,谢谢!

按我的理解说一下,说到手机主板长度在1/4波长,那是因为天线长度主要是以主板部分为主.至于天线有效长度为波长的1/2倍那是肯定的了,而信号电流在板子上主要是分布在四周的,即是有天线有效长度约等于板主的周长(还有天线部分没计算),而周长又以长为主,宽为次,这就为什么手机主板长度在1/4波长的原因了.
至于PIFA与Monopole怎么样辐射能量,那得从天线的原理说起,电磁波是由交变电场产生的,天线就是要为交变电场产生电磁波提供的一个场所.PIFA天线的电场是射频电路与地直接由天线相连组成,交变辐射能量.而monopole的电场是由天线通过空间与地产生,从而辐射电磁能量,很容易理解,为什么说是镜像呢?其实可以理解成这样,当天线带有一定的正电荷时,与之相对印的地也必定带有一定的负电荷,所以说地与天线会形成一个对应现像.
以上粗论,望大家见评!

cero · 发表于 2008-5-8 23:03:43

我在有些帖子上看到这样写:PIFA天线是由于馈电与地点之间有个电压,由于功放出来的电流是个交变的,自然电压也是交变的,从而由这交变电场产生交变磁场;天线辐射能量不单单只有天线,主板也有可能参与进去了.说到辐射能量,再就是辐射电阻,它与天线的入射电阻是两码事.目前我了解的有这些,还有的一时也说不上来.不对的地方希望大家指正.

along602 · 发表于 2008-5-17 00:17:20

下载来看看先，都是鸡肠吧，呵呵

sunab8 · 发表于 2008-5-17 11:16:30

我的钱

xxz840 · 发表于 2009-6-17 15:57:19

[em21][em21][em19][em19]

zhangsir · 发表于 2009-6-19 14:39:33

资料太假,没有多大意义

hejiebo · 发表于 2009-6-21 19:58:26

理论上实践,,加油

polo1105 · 发表于 2009-6-25 11:09:38

同上，加油

lixyz · 发表于 2009-6-25 15:33:05

路过，学习下

AIYANG · 发表于 2009-6-28 17:50:13

也太贵了，楼主，可以降降价，买的人会很多的
本文来自：我爱研发网(52RD.com) 详细出处：http://www.52rd.com/bbs/Detail_RD.BBS_130608_8_1_1.html

zyy2304 · 发表于 2009-6-29 22:41:16

文老师的线模型理论还是蛮有效的.

tengshuqin · 发表于 2009-7-3 15:36:59

以下是引用Hsin在2009-6-21 7:23:18的发言：
!

简单地说，手机天线是一个谐振并且辐射能量的零件，大家都见过那个从电容转成天线的经典图，[/COLOR]区别在于电容和电感构成了谐振体，但没有发射能量的能力，天线则在此基础上多了辐射的能力。

手机主板长度没必要一定是1/4波长，只不过地板其实也是天线的一部分，尤其在低频更加明显。信号分两极，非平衡信号0接地板，+信号接狭义的天线部分，总体合起来共同决定天线的辐射能力。在实际中，地板大于天线1/4波长的话，这时地板大小对天线性能的影响较小，举个例子，patch天线数值仿真的时候，如果地板大于天线1/4波长，用无限大地来近似的仿真结果和实际有限大地的结果区别不大（基于MoM算法，前者快得多）。

至于PIFA和Monopole辐射原理，其实PIFA是从简单的patch这么一步步演化来的，先是中间接地。而patch有谐振腔理论等很多，需要你有电磁场麦克斯韦方程等一些基本电磁数学知识，看看Antenna Theory那本书就行了。Monopole的辐射解析解都有，这个理论很完善了，从dipole变过来的，还是看看前面那本书，个人觉得是天线bible。
+3 RD币

请问“从电容转成天线的经典图” 是什么样的呢？我是个新手，没看到过这图，还望高手指点，发一下看看，很想学习。谢谢了！[em14]

pyjoy_zss · 发表于 2009-7-18 16:19:29

xuexi

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[讨论] 手机天线原理

handset antenna design from partical to theory

sorry pls see the uploaded file