目前市面上主流的智能机都是采用金属边框的工艺，而金属边框的机器对于天线调试难度很大。
金属边框天线设计主要是利用金属边框做为天线的一部分进行辐射，这种方式一般只有以下几种天线形式：IFA、Monopole、Loop。
下面就为大家介绍几种典型的金属边框的设计方法以及设计思路。
1.此种断开方式是最为常见的一种方式，但是在模具上会存在两种，一种是模内注塑，另一种就是不采用模内注塑，靠拆结构件组成。
根据前面介绍,此种断开，主天线部分可以有两种方式选择：1.IFA. 2.Monopole
1.1 IFA:
采用IFA方式设计,就需要利用地馈点的位置以及天线走线来控制天线的长短，阻抗等等。
一般前期设计我们需要预留多几个接地馈点，以便在实际调试时改变地点。
此种典型的IFA设计的利与弊：
a)利:
采用此种形式设计,好处在于,天线容易控制,调试起来比较容易,不需要加特别多的匹配来调谐阻抗.并且天线不会很敏感,不会因为喷涂工艺的厚薄使天线偏差太大.
b)弊:
此种方式设计存在最大的弊端是,结构方面.
此种设计,至少需要2个位置与金属框接触.对于紧凑的空间,此种方式对结构设计是一种考验.
1.2.Monopole
采用Monopole方式设计,只需要利用一个接入点,主要靠调试天线匹配来调谐天线的频率点.
此种Monopole方式设计的利与弊:
a)利:
采用此种形式设计,好处在于,结构简单,只需要考虑一个接入点.
b)弊:
此种方式设计存在最大的弊端是,天线性能.
此种设计,需预留至少M型匹配电路,更有可能需要改为双π型匹配电路,对天线公司调试匹配的要求比较高.由于天线阻抗完全靠匹配来控制,所以存在损耗.
1.3 此种断开方式的分集以及三合一天线的处理方式:
1.3.1三合一天线:
一般考虑到用户体验,都会利用中间那一段做为三合一天线部分.
1)Monopole方式:
此种方式结构最为简单,只需要考虑到单点的接触即可.
2) IFA 方式:
此种方式需要增加一个接地馈点,但是接地馈点的位置很重要.
1.3.2 分集天线:
既然环境最好的一部分金属框已经让给三合一天线,那么剩下的只有两边的金属框能利用.分集天线也有几种形式:
1)IFA:
此种方式的难点在于如何找到接入点位置,接入点太远,会导致谐振偏短,接入点太近又可能导致谐振偏长.
1.3.3Loop:
此种方式的难点在于结构上是否有空间用来做天线面积,因为上端的主板结构都很紧凑.
2.此种断开方式类似I Phone,但开缝处位于手指边,所以实际使用效果可能会大打折扣.
此种断开,主天线部分可以有三种方式选择:
1. IFA. 2.Monopole 3.Loop
2.1.IFA:
同样,由于ID固定了,那么金属框的长度也是固定的.按照波长计算公式来算,此种方式天线谐振绝对会偏长.那么,我们就需要利用地馈点的位置以及天线走线来控制天线的长短,阻抗等等.
此种设计前期必须要掌握的设计要点:
1.信号点的接入位置:
信号点的接入位置直接关系到高频部分的性能,包括4G.
所以前期建议预留多几个接入位置.
2.地点的接入位置
地点的接入位置直接关系到低频部分的性能.在前期设计时注意预留接地位置.
2.2.Monopole
采用Monopole方式设计,只需要利用一个接入点,主要靠调试天线匹配来调谐天线的频率点.
2.3.Loop
采用Loop方式设计,也只需要利用一个接入点,需要靠调试天线走线和匹配来同时调谐天线的频率点.
三种设计思路的比较:
此种断开方式的分集以及三合一天线的处理方式:
此种断开导致三合一天线与分集天线需共用上方一段.那么只有一段金属框,两个天线该如何才能共用呢?下面介绍两种方法供大家参考:
a) 分集和三合一均采用IFA形式.
b) 三合一采用IFA形式,分集采用Loop形式(也可调换).
总结:
金属边框的天线设计原理很简单,但是要得到一个相对较稳定并且较好的性能就会比较困难.金属边框的天线设计是一个长期的过程,需要工程师有相对丰富的经验与理论知识.从前期评估,到中期调试,再到后期量产,每一个环节都需要重点把控.
后面会和大家分享经典的类似Iphone6天线的设计思路,类似华为Mate7天线的设计思路以及类似索尼Z1无缝边框天线的设计思路;敬请期待.
作者：一加一无线 朱达斌
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