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手機的天線去哪兒了?

作者:億佰特物聯網應用

自從第一部行動電話誕生以來,手機天線的發展就一直在不斷進步。以前的大哥大有一根長長的天線,而如今輕薄的智能手機從外觀上已見不着手機天線的影子,“消失的”手機天線到底去哪兒了呢?

手機的天線去哪兒了?

從最初的簡單設計到現在的複雜結構,手機天線的變化反映了移動通信技術的發展曆程。

外置天線

最早的手機天線是四分之一波長天線,它是一根單獨的天線,有一定的長度。這種設計的主要目的是接收和發送無線電信号。由于技術限制,這時期的手機天線隻能在有限的範圍内工作,而且信号品質也不是很好。摩托羅拉推出第一款手持無線電話後,市場上開始出現各種外置天線的“大哥大”手機,彼時移動通信已發展進入2G時代。

内置天線

外置天線始終存在無可避免的實體缺陷,于是手機廠商們開始嘗試将天線内置于手機内部。其中,Hagenuk公司設計出第一款内置天線的手機,不過該款手機隻支援GSM900的1G頻段。直到後來諾基亞将體積小、頻帶寬、SAR值低的平面倒F天線内置于Nokia 3210,這才真正讓内置天線在市場上流行起來,諾基亞也成為第一家成功銷售帶有内置天線的主流手機公司。緊接着諾基亞推出支援全球漫遊的3G手機,那時的網絡環境比較單一,天線設計不必太複雜,通常雙頻天線就可以滿足手機的通信要求。

早期的智能手機多數都是FPC(柔性電路闆)天線。愈發追求輕薄機身的手機對内部空間設計的要求也越來越高,于是新的占用面積更小的LDS(雷射直接成型)天線出現了。與FPC相比,LDS天線的性能更好、精度更高且一緻性好。

邊框天線

2010年,蘋果的iPhone 4史無前例地采用了金屬邊框天線設計,在金屬邊框中可以實作諸如倒L天線、倒F天線及環形天線等多種天線設計,滿足現在手機多頻段多制式的要求。這一創新給手機天線設計帶來了革命性的變化:天線與手機結構件相融合。

4G的天線一般布置在手機上下端部和側面,采用了FPC和LDS配合側面金屬邊框來實作終端天線功能。

手機的天線去哪兒了?

由于手機支援的無線通信頻段越來越多,GPS、Wi-Fi、藍牙等功能都內建在手機裡,移動通信系統需要處理的信号類型不斷豐富,包括語音、資料和視訊等。手機天線的數量逐漸增多,數量增加要求多個天線之間的形狀重新排布,手機天線的設計也變得愈加複雜。

手機的天線去哪兒了?

為了達到5G所要求的速率帶寬,手機廠商在采用MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)多天線技術基礎上繼續強化天線,采用天線陣列。

雖說很多人或許已經忘記手機天線的存在,但隐藏在手機内部中的它仍是通信不可或缺的一部分。

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