手機(jī)中pifa天線的應(yīng)用

手機(jī)天線，即手機(jī)上用于接收信號的設(shè)備。在舊式手機(jī)上，天線通常是外凸式的，可以清楚地看到；但在新式手機(jī)上，天線多數(shù)已隱藏在機(jī)身內(nèi)部，從手機(jī)外觀上看不到了。手機(jī)天線是一種駐波天線，如果天線的阻抗不匹配，將導(dǎo)致大量的信號反射，這會降低天線的輻射效率，并可能影響天線在寬頻帶內(nèi)的增益，造成抖動。

手機(jī)天線的設(shè)計和性能對手機(jī)信號接收質(zhì)量至關(guān)重要。優(yōu)秀的手機(jī)天線設(shè)計可以確保手機(jī)在各種環(huán)境和條件下都能穩(wěn)定地接收信號，從而提供流暢的通信體驗。同時，手機(jī)天線也需要與手機(jī)的其他部分（如處理器、基帶等）協(xié)同工作，以實現(xiàn)最佳的通信效果。

手機(jī)天線也能夠?qū)⑹謾C(jī)內(nèi)部產(chǎn)生的電信號轉(zhuǎn)換為無線電波，向基站發(fā)送信息。

不同類型的手機(jī)天線和不同的手機(jī)設(shè)計可能會有不同的性能表現(xiàn)，包括信號接收和發(fā)射的效率、穩(wěn)定性等。此外，手機(jī)天線的設(shè)計也需要考慮多種因素，如頻率、帶寬、方向性等，以確保在各種使用場景下都能提供穩(wěn)定的通信服務(wù)。

現(xiàn)在普通的5G手機(jī)中，大概有十多根天線負(fù)責(zé)不同的頻段和功能，不是做這一行的同學(xué)大概都還不知道。這么小的空間中要塞進(jìn)去這么多天線，可想而知天線的局限、和不得不做的變形了。但不管怎么變，天線的原理還不會跑出上面介紹的幾點。

手機(jī)天線一般由哪些部件組成

手機(jī)天線主要由以下幾個部件組成：

輻射器（Radiating Element）：這是天線的主要部分，負(fù)責(zé)將電信號轉(zhuǎn)換為電磁波進(jìn)行輻射，或者將接收到的電磁波轉(zhuǎn)換為電信號。輻射器的形狀和結(jié)構(gòu)取決于天線的類型和用途。

反射器（Reflector）：一些天線在輻射器周圍放置反射器，以增加輻射的方向性。反射器可以是金屬板或網(wǎng)格，通過反射電磁波來增強(qiáng)或抑制特定方向的輻射。

饋源（Feed）：饋源是天線與傳輸線（如電纜）相連接的部分，負(fù)責(zé)將電信號傳送到輻射器或從輻射器接收電信號。饋源的設(shè)計對天線的性能有重要影響。

匹配網(wǎng)絡(luò)（Matching Network）：匹配網(wǎng)絡(luò)用于匹配天線和饋源之間的阻抗，以確保能量傳輸?shù)男首畲蠡?/p>

下面是手機(jī)中PIFA天線的演化狀態(tài)：

手機(jī)天線演進(jìn)示意圖

我們看，從理想的dipole天線，演化到后面的PIFA天線中，為了空間上的妥協(xié)，已經(jīng)看不出早期的樣子了。我們前面強(qiáng)調(diào)的把傳輸線“掰開”、使它面對開放空間；但到PIFA的時候，所謂的開放空間已經(jīng)變得很惡化了；事實上，隨著現(xiàn)在手機(jī)上全面屏的普及，這個條件在逐漸變差，越來越偏離理想的天線條件；這也是手機(jī)天線的設(shè)計越來越困難的原因。

但這不意味著天線不能工作，也不意味著不是那個原理了。

開放空間的條件變差，直接影響到輻射場和近場的比例；因為上下導(dǎo)體中更多場的互相交疊和約束，每一個振蕩周期輻射出去的場變少、而做為儲能的振蕩幅度越來越大。在實際電路中，任何的振蕩電流都是要產(chǎn)生損耗的；振蕩電流越大，在電路中損耗掉的能量越高；這意味著天線輻射效率的下降。

另一方面，輻射場占比變小、近場（儲能）比例變高，意味著天線的Q值在升高，天線的帶寬也隨之減小。所以，對于類似手機(jī)這種小天線，最主要的兩個參數(shù)：輻射效率和帶寬，都被“開放空間”這個物理條件給決定了。所以它是天線非常重要的基礎(chǔ)條件。但為了空間上的限制，很多時候不得不做一定妥協(xié)、也不得不接收它帶來的代價。這是平衡的藝術(shù)、也是手機(jī)天線設(shè)計的魅力之一。

隨著技術(shù)的發(fā)展，手機(jī)天線也在不斷演進(jìn)和優(yōu)化，以適應(yīng)更高的通信需求和更復(fù)雜的通信環(huán)境。例如，5G手機(jī)的出現(xiàn)就對手機(jī)天線提出了更高的要求，需要支持更高的頻率和更寬的帶寬。

審核編輯：黃飛