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11月2日南斗星公司和炬力集团研发设计人员共同探讨关于MID内置天线设计的工作
发布时间:2012/11/5 16:02:37
11月2日下午,南斗星科技有限公司梁胜总经理,李明进技术总监等人参加了和炬力集团上海,珠海,深圳等地的研发设计人员探讨关于MID内置天线设计的工作,并回答了炬力集团相关工程师的一些问题,现简要归纳如下:
 
问:感觉在MID设计中天线设计的地位很低(感觉不到天线的重要性),在实际操作中直接连一条线放在壳子里照样显示信号满格,在办公室还能正常打电话,能介绍下这是什么原因么?
答:首先一条金属线可以构成一个简单的天线,可以完成信号接收和发射的功效,但如果不从专业的设计角度考虑天线的设计,这样会对MID整体设计有很大的风险。这个问题首先是实际测试位置的选择;深圳是全国重点的几个大城市之一,又是中国电子产品研发和设计的前沿,基站网络覆盖基本达到100%,南山软件园又是重点覆盖区域,信号强度很好,甚至有个金属件存在就可以接收到信号。但是我们生产的MID并不是只卖深圳,也不是只在软件园内使用,这样的天线在这里可能看起来还不错,但是如果卖到国外(印度俄罗斯巴西等等)或是中国偏远点的地方(西部中小城镇或是广大的农村地区)基站覆盖率不是很好的地域,对比就明显了,好的MID天线在这些区域可以正常的使用,而一个金属线可能连信号都收不到。其次从板级设计的角度讲,一个金属线肯定没有进行50欧姆匹配,MID的工程设计人员都会知道匹配做不好会带来一系列的EMC问题,甚至一个没有匹配的天线会使得MID内部其他功能器件无法正常使用;或是在某种特定的状态无法正常使用。这些都是我们设计中潜在的风险,如果在设计初期不得到有效的解决,量产后就会有很大的损失,甚至导致整个项目失败。所以对于天线的设计并非想象的那么简单,我们应该用专业的仪器进行测试,用专业的指标进行考量,而不是简单的看看是不是满格,能不能打电话。
 
问:天线在MID的内部已经匹配好了以后,能不能人为的根据我们的需要更换天线位置?比如产线安装,内部更换器件后,这个天线能不能在其他的位置也可以正常使用?
答:天线跟MID内部所有其他电子器件一样,是一个很精密的器件,一点点的变化都会产生或多或少的影响,正常情况下,天线更换了位置对MID天线的整体性能会有较大的影响,小则3到5个dB,大则10几个dB,有时候更换位置后连正常的通话使用都无法保证。所以我们建议天线一旦匹配OK后,它的安装位置和安装方法一定要严格按照天线装配规格书进行,如果有器件的更换或天线必须做内部位置的调换,需要跟天线原厂联系,经测试验证后才能做出下一步动作(是可以继续使用还是需要更换天线),否则会有很大的设计风险存在。
 
问:我们常常会遇到天线的信号格很好(WIFI测试软件的接收电平很高),可以正常连接,但我们实际测得的数据量很小,丢包率很高,这个是什么问题?
答:这个问题其实不仅仅是天线本身的问题,是跟整个MID的板子密切相关的,WIFI分析仪它是一个加载在android系统上面的表层软件,它的测试毫无筛选性。它是将我WIFI天线在2.4G到2.5G这个频带范围内的所有可接收电磁能量做积分,而且没有做任何权重处理,这样一来我们所看到的信号强度可以简单的分为两大类:有用信号和噪声,当板子整体LAYOUT不够好,或是前期设计考虑不够周全的时候就会引入大量的噪声信号,它们被天线接收进来,使得我们MID显示的信号很好,但这些噪声都是负面的,由于它们的存在使得整个接收系统的噪底抬高很多,使得我们接收机端的LNA和Fliter不能正常的履行它们自己的职责,所以会有很小的数据量和很高的丢包率。这时候就得从其他方面考虑天线的设计问题了。所以我们一直强调在验证天线性能的时候不能单单以信号强度(WIFI分析仪)作为唯一的判定标准,还要兼顾很多的测试指标才可以。
 
如何正确有效的在设计初期就把天线的问题解决,而不会等整个模具都出来后才发现天线调不出好的结果呢?
答:首先就是需要天线厂对MID的整体结构有具体的了解。建议在堆叠出来之后就发3D图档给到天线厂去进行评估,天线厂会给出很多实际的关于天线设计的建议(比如位置的摆放,馈电的形式,走线出线的位置等等),如果必要还会进行3D模拟仿真和匹配电路方面的仿真工作,依此来判定天线的一些设计要点,平衡ID外观和性能参数之间的矛盾。当然这也需要方案公司按天线的要求作出相关的整改动作,双方一起努力,把天线做好。
 
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