1、天线分为内置与外置，外置主要使用螺旋或者 PCB，螺旋天线一般带宽比较好也比较常用，PCB 天线比较容易调频率易于设计，但爱立信有两项重要专利，所以在欧美市场上很少其他厂商使用。还有一种假内置天线，其实就是外置天线的内置，性能相对比较差，一般不推荐使用。内置天线而言，主要是 PIFA 与 MONOPOLE 天线。PIFA 的结构有 slot antennna,G antennna 等，一般常用 G 天线。monopole 天线的效率极高，三星手机常用此种设计，但 SAR 值比较成问题。但三星折叠机比较多，天线可以远离人脑，SAR 相对人脑影响较小。 天线设计是个相对比较狭窄的领域，一般的 RF
2、 工程师都可以进行设计，但要把天线作好是非常不容易的，需要长时间的积累。所以即便 NOKIA，也把天线外包给飞创等著名天线设计公司。slot antennna 中高低频一般是由 parastic 产生的,由于天线其实要求的是 1/4波长,在这种结构中,发射片之间的槽长便近似于 1/4 波长, 因而产生谐振点,G 天线则是一般分成两块,基本相独立,一边产生低频,另一边是高频。通过控制发射片的长度可以改变频率.有时怀疑在两种结构中可能两种产生方式都存在 ,因为每个天线上都会有最敏感的区域,可能只是哪一种表现出的更强一点而已 .monopole antenna 的 SAR 值,如果直板机的话,一般在
3、 2.0 以上, 大大超过欧标与美标,一般国产手机不会考虑 SAR 值的,只要效率好就 ok,所以如果你所使用的是这种烂机的话,基本可以扔掉了. 内置天线技术要求：内置天线材料为铍铜、不锈钢等其他材料，具体支撑视结构而定。铍铜（外面镀金）天线的 RF 性能比较好，但是价格稍高于不锈钢材料。内置天线性能的保证对结构要求较严，基本的要求如下，否则天线性能将受到较大影响，具体影响程度视天线的类型而定。一般认为，PIFA 天线体积大、性能好；滑盖机必须使用此种天线进行设计。具体要求如下：1. PIFA 的高度应该不小于 6.5mm；2. LCM 的 connector 应该布局在主板的键盘面；3. 天
4、线的宽度应该不小于 20mm；4. 从射频测试口到天线馈点的引线的阻抗保持在 50 欧姆；5. PIFA 天线的附近的器件应该尽量做好屏蔽；6. 馈点的焊盘应该不小于 2mm*3mm;7. 馈点焊盘（ pad）应该居顶靠边；8. 如果测试座布局有困难，也可以放在天线区域；9. 天线区域可适当开些定位孔。10. 内置天线周围七毫米内不能有马达，SPEAKER，RECEIVER 等较大金属物体MONOPOLAR 天线体积稍小、性能较差，一般不建议采用。具体要求如下：1. 内置天线周围七毫米内不能有马达，SPEAKER，RECEIVER 等较大金属物体。2. 天线的宽度应该不小于 15m；3. 内置
5、天线附近的结构件（面）不要喷涂导电漆等导电物质。4. 手机天线区域附近不要做电镀工艺以及避免设计金属装饰件等。5. 内置天线正上、下方不能有与 FPC 重合部分，且相互边缘距离七毫米以上。6. 内置天线与手机电池的间距应在 5mm 以上。其实对于 MONOPOLE 天线来说，只要空间够的话其性能还是可以做的比较好的，我做的一款，其效率最高可以到 70%多了。关键问题是天线下面不能有地，有地时其性能则大打折扣了目前的 PIFA，MONO 天线有些手机厂家不想增加匹配电路，他们不想修改他们的 BOM 单，所以这也是对手机设计者提出的挑战。特别对于 DUAL-BAND，TRI-BAN 则是相当难的。
6、在 PIFA 的设计中，speaker 和振荡器的位置完全可以摆放在天线正下方，对 speaker 来说，高度越矮越好，尺寸直径越小越好，弹片式接触是好于线式接触的，另外在设计天线形状的时候，也可以尽量减少天线和 speaker 的偶合，对天线性能的影响是基本能作到不受太大的影响的就目前而言，做 3 频段天线的产品是比较多的， PIFA 也好，FMA 也好，应该还是主要决定于手机本身的设计和天线尺寸的大小，以及天线的设计了，在常归尺寸下，很难一下子就判断这个项目就一定能做 3 频或一定不能做，做 3 频天线的尺寸要求一般而言还是要求尽量大些的，以前好些例子，都是可以做到3 频段的，但也有些是客
7、户要求做 3 频段甚至 4 频段，但只能做好双频或 3 频的，感觉上和手机的关系也很大这个技术要求里的东西应该是理想状态下的要求，一般而言很难真正有手机厂家会照着这个标准来做的，不然天线厂家就相对好做多啦，就成功的手机天线项目来说：1，天线高度在 46mm 的效率大概能有 20以上，对于有些特殊项目也可以用了2，天线宽度可以在 10mm 左右，PIFA 和 FMA 都可以做到3，馈点焊盘在 PCB 中间，和地馈点间的距离有近也有远的，近的 1mm,远的6，7 个 mm4，内置天线下方有干扰的东西也是不少的，这也就提高了天线设计的难度另外，对于不推荐使用单馈点方式的天线，目前市场上使用这种形式的
8、手机很多，天线使用面积小，高度要求低，性能应该是普遍稍微好于 PIFA 的吧，担心的 SAR 问题应该也能达标的，应该是可以推荐使用的吧，有些不足的地方可能是天线下方不能有参考地，就就使手机 PCB 版的利用面积少了很多就是射频工程师下面是收集的,有时间就看看,希望有点帮助啦!SI-Signal Integrity 信号完整性 PI-Power Integrity 电源完整性 emc-electromagnetic compatibility 电磁兼容 rf -radio frequency 射频 emc=emi+ems EMI(电磁辐射）= 传导干扰(conduction)+辐射干扰 (em
9、ission) SI: 由傅立叶 变换可看出，信号上升越快, 高次谐波的幅度越大 , MAXWELL方程组看知,这些交流高次谐波会在临近的线上产生交变电流 . 甚至通过空间寄生电容直接辐射到另外的导体,所以这些高次谐波就是造成辐射干扰 (emission)的主要因素; (说的简单点，就是信号上升越快，信号越完整，信号品质越好，但是对于 emi 不好） PI: PCB 上存在数字模拟区域 , 高频低频区域等不同的区域和平面, 如果分割不当则很容易相互干扰, 即传导干扰(conduction). 电源完整性之 APSIM-SPI 篇 在 PCB 设计中，高速电路的布局布线和质量分析无疑是工程师们讨
10、论的焦点。尤其是如今的电路工作频率越来越高，例如一般的数字信号处理(DSP) 电路板应用频率在 150200MHz 是很常见的，CPU 板在实际应用中达到 500MHz 以上已经不足为奇，在通信行业中 Ghz 电路的设计已经十分普及。所有这些PCB 板的设计，往往是采用多层板技术来实现。在多层板设计中不可避免地为采用电源层的设计技术。而在电源层设计中，往往由于多种类的电源混合应用而使得设计变为十分复杂。 那么萦绕在 PCB 工程师中的难题有哪些？ PCB 的层数如何定义？包括采用多少层？各个层的内容如何安排最合理？如应该有几层地，信号层和地层如何交替排列等等。如何设计多种类的电源分块系统？如
11、3.3V, 2.5V, 5V, 12V 等等。电源层的合理分割和共地问题是 PCB 是否稳定的一个十分重要的因素。如何设计去耦电容？利用去耦电容来消除开关噪声是常用的手段，但如何确定其电容量？电容放置在什么位置？什么时候采用什么类型的电容等等。如何消除地弹噪声？地弹噪声是如何影响和干扰有用信号的？回路（Return Path）噪声如何消除？很多情况下，回路设计不合理是电路不工作的关键，而回路设计往往是工程师最觉得束手无策的工作。如何合理设计电流的分配？尤其是地电层中电流的分配设计十分困难，而总电流在 PCB 板中的分配如果不均匀，会直接明显地影响 PCB 板的不稳定工作。另外还有一些常见的如上
12、冲，下冲，振铃(振荡) ，时延，阻抗匹配，毛刺等等有关信号的奇变问题，但这些问题和上述问题是不可分割的。它们之间是因果关系。 总的来说，设计好一个高质量的高速 PCB 板，应该从信号完整性(SI-Signal Integrity)和电源完整性(PI-Power Integrity )两个方面来考虑。尽管比较直接的结果是从信号完整性上表现出来的，但究其成因，我们绝不能忽略了电源完整性的设计。因为电源完整性直接影响最终 PCB 板的信号完整性。 有一个十分大的误区存在于 PCB 工程师中间，尤其是那些曾经使用传统 EDA工具来进行高速 PCB 设计的工程师。有很多工程师曾经问过我们：“为什么用ED
13、A 具的 SI 信号完整性工具分析出来的结果和我们用仪器实际测试的结果不一致，而且往往是分析的结果比较理想？”其实这个问题很简单。引起这个问题的原因是：一方面是 EDA 厂商的技术人员没有解释清楚；另一方面是 PCB 设计人员的对仿真结果的理解问题。我们知道，目前中国市场上使用比较多的EDA 工具主要是 SI（信号完整性）分析工具，SI 是在不考虑电源的影响下基于布线和器件模型而进行的分析，而且大多数连模拟器件也不考虑（假定是理想的），可想而知，这样的分析结果和实际结果肯定是有误差的。因为大多数情况下， PCB 板中电源完整性的影响比 SI 更加严重。 目前，虽然有些 EDA 厂商也已经部分的
14、提供 PI（电源完整性）的分析功能，但由于它们的分析功能和 SI（信号完整性）完全分开进行，用户依然没有办法看到和实际测试结果接近的分析报告。PI 和 SI 是密切关联的。而且很多情况下，影响信号奇变的主要原因是电源系统。 例如，去耦电容没有设计好，地层设计不合理，回路影响很严重，电流分配不均匀，地弹噪声太大等等。 作为 PCB 设计工程师，其实很希望看到接近于实际结果的分析报告，那样就便于校正和排除故障，做到真正意义上的仿真设计的效果。SPI 工具的出现使得上述的讨论变为可能。SPI 的英文缩写是 Signal-Power Integrity, 顾名思义， 它是将 SI 信号完整性和 PI
15、电源完整性集成于一体的分析工具。使得 SI 和 PI 从此不再孤立进行。 APSIM-SPI 是行业中第一家， 也是唯一一家将信号完整性和电源完整性结合于一起的产品。有了 SPI 工具，PCB 工程师可以从此比较真实的从仿真波形中观察到和用仪器实际测试十分接近的波形。也就是说，从此理论设计和实际测试就有可比性了。 以往的 SI 功能是在假设电源层等是理想状态下的孤立的分析。虽然有很大的辅助作用，但没有整体效果，用户也很难简单地根据 SI 分析结果来排除错误。作一个假设，如果一块 PCB 板，由于它的 VCC 和 GROUND 线布得很细，此时电路自然不工作。用示波器等仪表也很容易发现信号发生奇
16、变很严重。但这种很容易想象的设计，如果用一般的 SI 分析工具，就无法仿真出信号的奇变情况。这时的情况是，尽管仿真结果的波形很完整，没有奇变，但实际是已经奇变到了不工作的地步。所以有工程师曾经质问：“为什么当我们将 PCB 板中电源线和地线布得无论多么多么窄， SI 仿真中的信号波形都没有变化？”， 原因就是SI 仿真中没有考虑你的 PI， 也就是说没有考虑你的电源线和地线。而要解决这个问题， 唯一的办法就是采用 SPI 工具。SPI 在进行 SI 信号完整性分析是充分考虑地电层，包括信号层中的地电线，以及大面积地信号填充等。而这些地电层的不稳定信号或干扰将完全的叠加到 SI 的仿真结果中去。
17、这样才能仿真真正的实际工作效果，当然其最终结果也就接近了实际测试结果。便于工程师直观考虑和校正。 APSIMSPI 为了实现 SI 和 PI 的有机结合，无论从内部模型、计算方法、用户界面、分析功能以及仿真机理等都作了重大调整。目的是使用户使用依然方便的前提下保证 SPI 功能的完美性。比如在 RLGC 建模和分布参数提取时，SPI 的 RLGC 参数提取就要比以前单纯的 SI 参数提取要复杂的多。因为在SPI 中要必须充分的考虑地电层的寄生参数，以及地电层和信号线之间的连接关系。 APSIMSPI 在进行信号奇变分析时将充分考虑地电层的影响。因为 SPI 在建模时将地电层的寄生参数模型和信号
18、布线的参数模型，以及器件 IBIS 或SPICE 模型一起综合考虑。因此无论你设计中的去耦电容、滤波电容、端子电阻等模拟部件还是电路在工作产生的 SSO 开关噪声、地弹噪声等等都将一起反应在最终的仿真结果波形上。 利用 APSIM 公司的 SPI 工具，PCB 工程师在设计 PCB 板时就可以直观地观察信号的奇变情况，并进行及时的调整。如当发现自己的地线布得不够宽时，信号会有噪声，甚至变形，这时你就可以调整地线宽度，直到满意为至。而以往地线终究应该布多宽？工程师们只有凭经验去调试，没有任何工具可以辅助它们进行设计指导。而如果地线布得不好，则引起 PCB 板不工作的概率将十分大。但如今的 PCB
19、 板如此之复杂，不仅仅是地线宽度的问题，还应该包括地平面填充、多层地平面设计、尤其是地平面的分割技术处理等等， 对不同的频率要用不同的处理方法。 如果光凭有限的经验肯定是不能满足设计要求的。现在借助于 APSIM SPI， PCB 工程师就可以很方便地知道他的地平面、地线系统设计是否合理及有效。 例如：当设计多层板时，很多工程师在要考虑每一层如何安排时经常不知是先放信号层还是先放地层？是信号层和地层交替放还是集中放？现在工程师可以根据 SPI 的仿真结果，清楚地得到是哪一种方法效果最好。 再如：当在地线层上有多个电源时，如 3.3V 的地, 、2.5V 的地、5V 的地等，如何进行分割处理？以
20、往工程师只能凭有限的经验，而且也只能从边界划分去简单考虑合理性。如果这方面设计不合理，其后果是可想而知的，相信工程师们是有很深的体会的。但由于地层往往在 PCB 板的中间层，因为物理上根本接触不到，调试是就很难进行修改。而事实上，在进行多电源地层设计时，不光要考虑各个地域之间的边界问题，还要考虑滤波问题、共地问题等等。有了SPI 工具，工程师就可以很方便的进行多电源地域分割的合理设计了。如果不合理， 那么仿真时信号就会变形，这在以前是根本做不到的。 在处理地弹噪声和 SSO 开关噪声时，大家知道这方面噪声的严重性（在 EDA中，这方面的噪声归纳于 PI 电源完整性分析范围）， 尤其是高速 PC
21、B， 经常遇到工作状态不稳定， 其实很可能是由于开关噪声或者是地弹噪声所引起的。工程师们也一定知道一些简单的处理办法。但从定量的角度考虑时，就很复杂了。例如：一种简单的消除 SSO 开关噪声的有效方法是在电源和地之间加滤波电容， 常用的方法是加一些不同质量和类型的电解电容，工程师一定很容易定量确定这些电容的最大电压，（只要根据 PCB 板的工作电压就可以进行计算 ），但如何定量确定这些电容的容量，（电容值）往往是只有凭经验了，或者是参考其它电路的设计。因为要*理论去计算将是十分困难的。 尤其是现在的 PCB 板电路如此复杂就更加不容易*手工计算了。电容的放置位置也是不容易确定的因素之一。但这些
22、电解电容的放置位置和它所起的滤波效果将密切相关。（常见的方法是放置在 PCB 板的电源入口处）。 现在利用 APSIMSPI 工具，工程师就可以很方便地来设计和验证这些滤波电容的效果了。并且有效的确定这些电容的放置位置和它们的电容值。多余的电容坚决不要，应该有的电容一定不能少！ APSIMSPI 还有很多有关信号奇变和仿真设计方面的特点。我们相信，现在的高速 PCB 板设计必须采用先进的辅助手段来进行，SPI 结合了多年来的设计经验，集合了先进的 SI 和 PI 分析技术，直接真实地仿真 PCB 板的具体工作状态，更加接近于实际测试结果。SPI 提供了全新的调试平台，使得多年来一直凭经验设计的方法过渡到仿真环境中。大大的提高了高速 PCB 的一次设计成功率。SPI 在业界已经逐步成为高速 PCB 设计工程师最受欢迎，最必须的设计分析工具。SPI 和业界其它 PCB 设计工具密切配合使用。 如 Mentor Graphics, Cadence, PADS, Protel 等。
