多频段手机天线设计
目录
Abstract 3
第一章 绪论 5
1.1 移动终端及天线发展历程 5
1.2 智能化手机天线的发展 7
1.3 本章的内容安排及结构 8
第二章 手机天线理论 8
2.1手机天线带宽 8
2.2同轴电缆对天线的影响 9
2.3手机主板对天线的影响 9
第三章 多频手机天线仿真与结果 11
3.1引言 11
3.2 双频 PIFA 的仿真与研究 11
3.3 本章小结 12
第四章 三宽频平面手机天线 12
4.1 三宽频平面手机天线结构 13
4.2 三宽频天线工作原理 15
4.3 三宽频天线测试结果 20
4.4 本章小结 25
第五章 结论 25
参考文献 26
致谢 28
第一章 绪论
1.1 移动终端及天线发展历程
由于移动通信系统，移动通信作为终端的不断发展——关键零部件和手机通讯——手机天线也得到快速发展。
1、第一代移动通信系统（1G）模拟电话信号，“大哥大”是出现在1980年至1990年的香港，美国等影视作品中的电话。 1973年4月3日，摩托罗拉开发的第一款手机，所以它的发明者Marty Cooper博士也被称为“手机之父”。 [1]。为了促进移动产品，Marty Cooper博士花了10年，直到1984年，摩托罗拉才推出第一部手机，如图1-1所示。直到1987年11月，在广州，第一个移动电话办事处成立，标志着中国第一个手机的诞生。
图 1-1Marty Coo *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
per博士及世界上第一台手机 Motorola Dyna TAC 8000X (1984 年)
因为使用模拟调制技术中，移动电话信号，并通过限制的设计和制造的标准时间第一代通信系统的质量要求，并且因此对蜂窝电话的天线通常外部鞭状天线，例如图1-2显示了天线制作简单，高增益（可达3?4 dBi的），全向辐射性能较好接受，但单一频率。为了减少使用的空间将迟到伸缩鞭状天线中，棒状天线一直延伸到使用2G时代。
图 1-2 Motorola 3200（1995 年）及 外置鞭状天线
2、由于1G的发展，所以机器的功能的开始也使用外部天线，但比起使用的第一代长的鞭状天线的，由于内部螺旋的结构，所以在此情况下外部天线变得既短粗。
一个宽的频率范围内的优点外部蜂窝电话天线，接收到的信号是相对稳定的，并且易于制造，成本低，是不给电话的形状敏感;它是容易损坏的外部天线暴露于本体的外部，导致性能将在天线的附近变化，不利于人体，很容易增加一个反射层和一个保护层，以减少辐射损伤人体天线，所以外部天线到天线内置逐渐取代的[2]。
3、中国的汉佳诺公司在1997年7月1日推出了全球第一款内置在手机的天线。而手机在中国市场的影响并不大，但内置天线设计，但关于诺基亚，西门子，摩托罗拉等各大手机企业中使用的移动电话市场取得了巨大的胜利，所以内置的天线开始取代外部天线。
2G 时代的内置天线从结构上分为两种：一种是 PIFA天线，另一种是 Monopole天线。PIFA天线和Monopole天线的结构之间有一些差异：1，PIFA天线将低于地板的存在，而Monopole天线投影必须净空，它是中空的地板下面; 2，PIFA天线需要辐射地面的高度大于6.5毫米（主天线），所要求的水平单极辐射和距离的楼层是大于5mm; 3，PIFA天线引脚需要至少两英尺，只需要输入PIN脚单极天线。
4、在第二代通信系统的后期，满足数据通信的需要，出现了对GPRS和MMS的移动互联网服务的WAP服务。以后，为了进一步满足多媒体应用的需求，传统的移动电话和掌上电脑结合起来出现智能手机。
智能手机（智能手机），具有比传统的手机更强大的计算能力。智能手机，因为它可以安装为一个PC的第三方软件，他们拥有丰富的，可扩展的。常用的智能手机操作系统，主要有：的iOS，安卓，塞班等，但应用程序并不是他们之间的兼容[3]。
除了PIFA天线和单极子天线，FICA天线也给出了另一个印象。FICA天线形状是一个几乎空心的环，所述馈电点和接地连接到环，该环的长度和高频率的高冲击之间的间隙，所述馈电点和接地距离是环路的长度里面的最低频结构。
5、到了3G时代，因为它的开放性，人性化，功能强大，所以得到了快速发展。许多公司纷纷抢占智能手机市场，诺基亚也因此走向没落。同时，中国厂商的份额保持螺旋增长。随着国内厂商的步伐加快出海，在更广阔的新兴市场，中国的手机可以被更多的客户青睐。
3G时代的到来，手机天线除了传统的五金弹片天线和FPC天线，也出现了一种叫做LDS天线。LDS工艺可利用全部三维空间根据实际的电话模具和实际的RF性能成任何形状来改变，这样的设计的灵活性，自由创新，而且还可以减少天线结构和空间的重量以实现进一步的小型化。
6、进入4G时代，智能机将进一步增长发展，各种移动电话公司也密切关注，抢占4G手机的市场。随着移动互联网的发展将是4G终端应用的核心，让4G手机有一个大屏幕的手机，支持视频通话，高清电视，在线游戏和其他无线宽带服务。
1.2 智能化手机天线的发展
从以上的电话天线的发展过程中，我们可以知道智能手机的手机天线的发展趋势，具体如下：
多个频段
在通信技术目前使用，GSM具有四个频带，3G具有三个不同的格式，并在初步试验中实现多个频带。实际情况是在不同的国家和地区，使用的通讯技术是不同的。同样，由于自身发展的不同情况，用标准通信制定的主要载体也会有所不同。因此，多个频带移动电话天线的到来不可避免。
多条天线
现在，必须有至少一个智能机主天线，无线/蓝牙天线，GPS天线共三根天线，可选的NFC天线，手机电视天线，FM收音机天线，未来将加大4G LTE天线。这样天线的公共电话号码已经开始超过三个，甚至多达七个天线。随着通信技术和射频功能的要求为移动电话用户的需求日益进步，升级被进一步增加，从而使单一的电话被配备有多个天线的趋势将更加明显。
微型化
电子产品的发展趋势，微型化是其设计的动力。类似地，外部天线到内置天线，可以看出天线逐渐向薄，短的方向发展。
从FICA天线广泛的商业应用，我们知道，未来的结构，以及各种新技术的不断涌现，发展空间将更加广阔，创新手机的天线表现出无限的可能性。
1.3 本章的内容安排及结构
智能手机的快速发展，使手机的天线是一个重要的组成部分要求也越来越高。本文可用于实际使用的多频天线的智能手机，总结出一个有效的多频带移动电话天线的设计方法，然后使用该方法可用于实际的电话天线的最终设计。
第三章 多频手机天线仿真与结果
4.1 三宽频平面手机天线结构
图4-1显示了天线的基本结构。深灰色部分表示的天线的前面，黑色部分表示天线相对边界。使用电介质板，2.2的介电常数，厚度为0.5mm的RT5880天线，地板的尺寸为60毫米×100毫米，它可以从图4-1可以看出，天线的辐射部分主要由的左，右两个双小的带，并构成该梯形结构的所述谐振线路的结构。其中，右侧用双带状线结构，主要用于覆盖900-MHz频段，双带状线结构左主要用于生产谐振2-GHz频带，梯形结构，主要用于覆盖5GHz频带。右侧用双带状线结构由前面板弯折单极子和打印介质在S形板对未成年人的两个小的重叠的下部组成的背面印刷媒体的，所述部分从S形弯曲单极分隔包围次要启动子，微带馈送线50的前弯折单极子连接的特性阻抗的下端，连接在S形轻微地板的下端的后部。在前面板上留下的印刷媒体以及C型单极印上了C小调介质板的两个小的重叠的下部组成的背面， C型单极环绕轻微，正双带状线结构?连接的微带馈送线50，C小调与地板的背面的下端直接接触的单极型的特性阻抗的下端。梯单极印刷在介质板的前部，连接到所述结构的下端的下端和次要的C-单极的结构。
Abstract 3
第一章 绪论 5
1.1 移动终端及天线发展历程 5
1.2 智能化手机天线的发展 7
1.3 本章的内容安排及结构 8
第二章 手机天线理论 8
2.1手机天线带宽 8
2.2同轴电缆对天线的影响 9
2.3手机主板对天线的影响 9
第三章 多频手机天线仿真与结果 11
3.1引言 11
3.2 双频 PIFA 的仿真与研究 11
3.3 本章小结 12
第四章 三宽频平面手机天线 12
4.1 三宽频平面手机天线结构 13
4.2 三宽频天线工作原理 15
4.3 三宽频天线测试结果 20
4.4 本章小结 25
第五章 结论 25
参考文献 26
致谢 28
第一章 绪论
1.1 移动终端及天线发展历程
由于移动通信系统，移动通信作为终端的不断发展——关键零部件和手机通讯——手机天线也得到快速发展。
1、第一代移动通信系统（1G）模拟电话信号，“大哥大”是出现在1980年至1990年的香港，美国等影视作品中的电话。 1973年4月3日，摩托罗拉开发的第一款手机，所以它的发明者Marty Cooper博士也被称为“手机之父”。 [1]。为了促进移动产品，Marty Cooper博士花了10年，直到1984年，摩托罗拉才推出第一部手机，如图1-1所示。直到1987年11月，在广州，第一个移动电话办事处成立，标志着中国第一个手机的诞生。
图 1-1Marty Coo *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
per博士及世界上第一台手机 Motorola Dyna TAC 8000X (1984 年)
因为使用模拟调制技术中，移动电话信号，并通过限制的设计和制造的标准时间第一代通信系统的质量要求，并且因此对蜂窝电话的天线通常外部鞭状天线，例如图1-2显示了天线制作简单，高增益（可达3?4 dBi的），全向辐射性能较好接受，但单一频率。为了减少使用的空间将迟到伸缩鞭状天线中，棒状天线一直延伸到使用2G时代。
图 1-2 Motorola 3200（1995 年）及 外置鞭状天线
2、由于1G的发展，所以机器的功能的开始也使用外部天线，但比起使用的第一代长的鞭状天线的，由于内部螺旋的结构，所以在此情况下外部天线变得既短粗。
一个宽的频率范围内的优点外部蜂窝电话天线，接收到的信号是相对稳定的，并且易于制造，成本低，是不给电话的形状敏感;它是容易损坏的外部天线暴露于本体的外部，导致性能将在天线的附近变化，不利于人体，很容易增加一个反射层和一个保护层，以减少辐射损伤人体天线，所以外部天线到天线内置逐渐取代的[2]。
3、中国的汉佳诺公司在1997年7月1日推出了全球第一款内置在手机的天线。而手机在中国市场的影响并不大，但内置天线设计，但关于诺基亚，西门子，摩托罗拉等各大手机企业中使用的移动电话市场取得了巨大的胜利，所以内置的天线开始取代外部天线。
2G 时代的内置天线从结构上分为两种：一种是 PIFA天线，另一种是 Monopole天线。PIFA天线和Monopole天线的结构之间有一些差异：1，PIFA天线将低于地板的存在，而Monopole天线投影必须净空，它是中空的地板下面; 2，PIFA天线需要辐射地面的高度大于6.5毫米（主天线），所要求的水平单极辐射和距离的楼层是大于5mm; 3，PIFA天线引脚需要至少两英尺，只需要输入PIN脚单极天线。
4、在第二代通信系统的后期，满足数据通信的需要，出现了对GPRS和MMS的移动互联网服务的WAP服务。以后，为了进一步满足多媒体应用的需求，传统的移动电话和掌上电脑结合起来出现智能手机。
智能手机（智能手机），具有比传统的手机更强大的计算能力。智能手机，因为它可以安装为一个PC的第三方软件，他们拥有丰富的，可扩展的。常用的智能手机操作系统，主要有：的iOS，安卓，塞班等，但应用程序并不是他们之间的兼容[3]。
除了PIFA天线和单极子天线，FICA天线也给出了另一个印象。FICA天线形状是一个几乎空心的环，所述馈电点和接地连接到环，该环的长度和高频率的高冲击之间的间隙，所述馈电点和接地距离是环路的长度里面的最低频结构。
5、到了3G时代，因为它的开放性，人性化，功能强大，所以得到了快速发展。许多公司纷纷抢占智能手机市场，诺基亚也因此走向没落。同时，中国厂商的份额保持螺旋增长。随着国内厂商的步伐加快出海，在更广阔的新兴市场，中国的手机可以被更多的客户青睐。
3G时代的到来，手机天线除了传统的五金弹片天线和FPC天线，也出现了一种叫做LDS天线。LDS工艺可利用全部三维空间根据实际的电话模具和实际的RF性能成任何形状来改变，这样的设计的灵活性，自由创新，而且还可以减少天线结构和空间的重量以实现进一步的小型化。
6、进入4G时代，智能机将进一步增长发展，各种移动电话公司也密切关注，抢占4G手机的市场。随着移动互联网的发展将是4G终端应用的核心，让4G手机有一个大屏幕的手机，支持视频通话，高清电视，在线游戏和其他无线宽带服务。
1.2 智能化手机天线的发展
从以上的电话天线的发展过程中，我们可以知道智能手机的手机天线的发展趋势，具体如下：
多个频段
在通信技术目前使用，GSM具有四个频带，3G具有三个不同的格式，并在初步试验中实现多个频带。实际情况是在不同的国家和地区，使用的通讯技术是不同的。同样，由于自身发展的不同情况，用标准通信制定的主要载体也会有所不同。因此，多个频带移动电话天线的到来不可避免。
多条天线
现在，必须有至少一个智能机主天线，无线/蓝牙天线，GPS天线共三根天线，可选的NFC天线，手机电视天线，FM收音机天线，未来将加大4G LTE天线。这样天线的公共电话号码已经开始超过三个，甚至多达七个天线。随着通信技术和射频功能的要求为移动电话用户的需求日益进步，升级被进一步增加，从而使单一的电话被配备有多个天线的趋势将更加明显。
微型化
电子产品的发展趋势，微型化是其设计的动力。类似地，外部天线到内置天线，可以看出天线逐渐向薄，短的方向发展。
从FICA天线广泛的商业应用，我们知道，未来的结构，以及各种新技术的不断涌现，发展空间将更加广阔，创新手机的天线表现出无限的可能性。
1.3 本章的内容安排及结构
智能手机的快速发展，使手机的天线是一个重要的组成部分要求也越来越高。本文可用于实际使用的多频天线的智能手机，总结出一个有效的多频带移动电话天线的设计方法，然后使用该方法可用于实际的电话天线的最终设计。
第三章 多频手机天线仿真与结果
4.1 三宽频平面手机天线结构
图4-1显示了天线的基本结构。深灰色部分表示的天线的前面，黑色部分表示天线相对边界。使用电介质板，2.2的介电常数，厚度为0.5mm的RT5880天线，地板的尺寸为60毫米×100毫米，它可以从图4-1可以看出，天线的辐射部分主要由的左，右两个双小的带，并构成该梯形结构的所述谐振线路的结构。其中，右侧用双带状线结构，主要用于覆盖900-MHz频段，双带状线结构左主要用于生产谐振2-GHz频带，梯形结构，主要用于覆盖5GHz频带。右侧用双带状线结构由前面板弯折单极子和打印介质在S形板对未成年人的两个小的重叠的下部组成的背面印刷媒体的，所述部分从S形弯曲单极分隔包围次要启动子，微带馈送线50的前弯折单极子连接的特性阻抗的下端，连接在S形轻微地板的下端的后部。在前面板上留下的印刷媒体以及C型单极印上了C小调介质板的两个小的重叠的下部组成的背面， C型单极环绕轻微，正双带状线结构?连接的微带馈送线50，C小调与地板的背面的下端直接接触的单极型的特性阻抗的下端。梯单极印刷在介质板的前部，连接到所述结构的下端的下端和次要的C-单极的结构。
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