電子產(chǎn)品研制總結(jié)報告

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　　篇一：電子產(chǎn)品研制總結(jié)報告

　　一、 項目說明

　　項目背景：公司在海外市場特別是印度有內(nèi)置FM天線的需求，客戶希望能夠不插耳機收聽FM。同時國內(nèi)也有其他公司正在嘗試做內(nèi)置FM天線。本項目目的是為公司尋求一種FM內(nèi)置天線的可行方案。

　　二、項目進展情況

　　我國FM使用頻段是87.5 MHz－108MHz（US/Europe）,波長3.4m-2.8m，使用耳機做天線推薦長度為1.5m。FM內(nèi)置天線主要考慮方案有：陶瓷介質(zhì)，在主板上面走蛇形線，有用排線，F(xiàn)PC，沖壓金屬片、外加小板等。下面分別介紹：

　　1 主板上蛇形走線方案

　　在主板上蛇形走線，因為容易被高速的信號干擾，效果不好。如下圖，一家做FM芯片廠做的演示的板：

　　圖1 Loop ANT 方案

　　圖1中U1為RDA5800C芯片，A1為PCB繞線天線（PCB Loop Antenna），J1為耳塞插孔，做到手機上實際效果不好。圖2為他們做的蛇形走線。廠家推薦用排線的效果會比較好，這樣干擾小些，而且需要的PCB空間小。

　　圖2 PCB小天線蛇形方案

　　2 軟排線方案

　　圖3中U1為RDA5800C芯片，F(xiàn)PC ANT為排線天線，J1為耳塞插孔。由于軟排線可折疊，所以僅需在PCB上提供鏈接的焊盤，可以大大節(jié)約PCB面積。排線天線如圖四所示。這種方法我們之前沒有考慮，目前沒有數(shù)據(jù)支持。后面可以補充。

　　圖3 排線天線PCB方案

　　3 沖壓金屬片

　　我們在商務(wù)部的一個手機上看到采用金屬片做的FM天線，矢網(wǎng)上測試諧振點很好，實際測試時發(fā)現(xiàn)沒辦法搜臺。分析發(fā)現(xiàn)他們的諧振是加了諧振網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的，能量都被匹配網(wǎng)絡(luò)消耗了，基本上沒有實質(zhì)性的作用。我們沒有單獨做沖壓金屬片的實驗，借用這太手機分析在長度不夠的情況下諧振點頻率很高，不能搜臺。

　　4 FPC方式

　　用FPC的我們也測試過一家，在87.5 Mhz－108Mhz內(nèi)沒有諧振，尺寸也比較大，放在手機側(cè)面，實測效果比較差。

　　MTK也有推薦他們自己的FM內(nèi)置天線方案，目前沒有樣品測試，其中有一些注意事項（見附件）供參考。

　　5 外加PCB小板方式

　　我們目前實驗采用的這種方法。用一塊單獨的PCB小板做天線，通過導線連接到手機FM天線饋點上。小板尺寸為24×10，35×10，35×7三種尺寸。線寬和線間距有（12mil，8mil）,(6mil,4mil)等 ，總共做了13塊小的板子（具體見附錄PCB圖）。用矢網(wǎng)做無源測試發(fā)現(xiàn)諧振點都在300 MHz以上（天線和板子底距離3mm～4mm），帶寬95MHZ左右，分別為：

　　實際測試時搜不到臺，調(diào)試發(fā)現(xiàn)在頂端串聯(lián)150P的電容和1.6K的電阻到地搜臺情況有所改善。矢網(wǎng)測試如下圖：

　　串聯(lián)150P的電容和1.6K的電阻到地

　　小板信號比較弱，自動搜臺效果比較差，需要降低閾值。同時對FM本身的要求很高。 將兩塊小板兩個串起來，雖然線長加起來有兩米，但是諧振點在200多MHz（如下圖），不在FM頻段諧振范圍內(nèi)。分析可能是因為線走的太密了所以實際效果不好。

　　兩個35101208H串聯(lián)

　　嘗試在363按鍵板尺寸大小的空間做FM天線仿真，沒有找到可以在FM頻段諧振的方案。

　　篇二：電子產(chǎn)品研制總結(jié)報告

　　淺談微帶天線 微帶天線，是由導體薄片粘貼在背面有導體接地板的介質(zhì)基片上而形成的天線。通常利用微帶傳輸線或同軸探針來饋電，使導體貼片與接地板之間激勵高頻電磁場，并通過貼片四周與接地板之間的縫隙向外輻射。金屬貼片通常是形狀規(guī)則的薄片，形狀有矩形、圓形或橢圓形等；也可以是窄長條形的薄片振子（偶極子）或由這些單元構(gòu)成的陣列結(jié)構(gòu)。這三種形式分別稱為微帶貼片天線、微帶振子天線和微帶陣列天線。

　　微帶貼片天線，通常介質(zhì)基片厚度h遠小于工作波長λ，羅遠祉等人提出的空腔模型理論是分析這類天線的一種基本理論。帖片與接地板之間的空間猶如一個上下為電壁、四周為磁壁的空腔諧振器。對常用的工作模式，長度L約為半個波長,其電場E沿長度方向(x軸)的駐波沒有橫向(y軸)的變化。天線的輻射主要由沿橫向的兩條縫隙產(chǎn)生，每條縫隙對外的輻射等效于一個沿-y 軸的磁流元(Jm＝-n×E，n為縫隙外法線單位矢量)。由于這兩個磁流元方向相同，合成輻射場在垂直貼片方向（z軸）最大,隨偏離此方向的角度增大而減小，形成一個單向方向圖。天線輸入阻抗靠改變饋電位置加以調(diào)節(jié)。阻抗頻率特性與簡單并聯(lián)諧振電路相似,品質(zhì)因數(shù)Q較高,故阻抗頻帶窄，通常約為1％～5％�？捎眠m當增加基片厚度等方法來展寬頻帶。接地板上的介質(zhì)層會使電磁場束縛在導體表面附近傳播而不向空間輻射，這種波稱為表面波。故增加基片厚度時須避免出現(xiàn)明顯的表面波傳播。

　　微帶振子天線，當介質(zhì)基片厚度遠小于工作波長或微帶振子長度為諧振長度時，振子上的電流近于正弦分布。因此，它具有與圓柱振子相似的輻射特性，只是它在介質(zhì)層中還有表面波傳播，使效率降低。

　　微帶陣列天線，利用若干微帶貼片或微帶振子可構(gòu)成具有固定波束和掃描波束的微帶陣列。與其他陣列天線相同，可采用諧振陣或非揩振陣（行波陣）。微帶陣列的波束掃描可利用相位掃描、時間延遲掃描、頻率掃描和電子饋電開關(guān)等多種方式來實現(xiàn)。 微帶天線作為一種新型的天線，與普通天線相比，具有不可替代的優(yōu)勢。它具有體積小、重量輕、平面結(jié)構(gòu)等特點，可以很容易地與導彈和衛(wèi)星等結(jié)合。此外，微帶天線也有結(jié)構(gòu)緊湊，性能穩(wěn)定等特性，易于使用的印刷電路技術(shù)和大批量制造技術(shù)。因此，微帶天線以其獨特的優(yōu)勢得到在無線通信系統(tǒng)更廣泛的應(yīng)用

　　影響天線性能的臨界參數(shù)有很多，通常在天線設(shè)計過程中可以進行調(diào)整，如諧振頻率、阻抗、增益、孔徑或輻射方向圖、極化、效率和帶寬等。另外，發(fā)射天線還有最大額定功率，而接收天線則有噪聲抑制參數(shù)。出于移動通信設(shè)備便攜性方面的考慮，天線的尺寸需要大幅度縮小，且天線應(yīng)當具有良好的方位圖以及增益效果�？紤]到高Q值的因素，微帶天線普遍存在工作頻帶較窄的缺陷，而

　　展寬頻帶往往需要增大天線輻射貼片的尺寸，出于便攜移動設(shè)備的特點以及對集成度高的要求，人們需要想方設(shè)法在減小其結(jié)構(gòu)尺寸的同時又不影響其帶寬，效率等工作參數(shù)，在以往的工作與實踐中，人們總結(jié)出了多種行之有效的減小天線尺寸的方法，如采用1/4波長貼片天線，采用特殊材料基片，在微帶天線上加載短路探針，通過與饋點接近的短路探針在諧振空腔中引入耦合電容以實現(xiàn)小型化，采用表面開槽貼片或者地板刻槽技術(shù)，采用特殊貼片形式等等。 下面我簡介一下我通過查找資料找到的幾個關(guān)于微帶天線改進的設(shè)計。

　　1.新型的應(yīng)用于WCDMA移動終端的平面倒F結(jié)構(gòu)天線：平面倒F天線具有尺寸小，重量輕，效率高，結(jié)構(gòu)簡單，分析方法清晰的優(yōu)點，成為了研究的熱門，因此我們選擇平面倒F天線作為設(shè)計原型。，在這個設(shè)計中，則采用在短路片上開創(chuàng)的方法來實現(xiàn)減小平面倒F天線尺寸的目的，對天線采用同軸探針饋電方法，在天線左側(cè)短路貼片處開了兩個矩形窗口。天線結(jié)構(gòu)的短路貼片對天線的工作帶寬，諧振頻率和S11參數(shù)都有影響，短路貼片越寬，天線的工作頻帶越寬，但是諧振頻率也會發(fā)生偏離，且S11會降低。若要保持天線工作在2.1GHz附近和較低的S11值，我們在平面倒F天線的短路貼片上開兩個矩形槽，則可以在減小輻射貼片長度的前提下，天線可以在WCDMA移動終端要求的所有頻率下正常工作。微帶貼片天線有工作頻帶窄的缺點，這是由于平面微帶天線的高Q值決定的。如果在天線的輻射貼片和接地板之間填充高相對介電常數(shù)的介質(zhì)，則會引起表面波影響加大。天線儲能比空氣情況下增大則導致Q值增大，天線頻帶變窄，為了盡可能展寬天線頻帶，提高工作效率，本設(shè)計選擇了基板以相對介電常數(shù)為1的空氣代替。

　　通過對應(yīng)用在WCDMA移動終端的平面倒F天線進行研究，并且通過一系列對天線結(jié)構(gòu)的改進，所設(shè)計出的天線的帶寬，增益，效率等指標均達到了3GPP的技術(shù)要求，能夠運用于WCDMA移動終端中，在仿真中還發(fā)現(xiàn)，調(diào)節(jié)該平面倒F天線的底板尺寸，可以改變該天線的工作頻帶，底板尺寸越小，工作頻寬越大，為增加天線工作帶寬起到一定的指導作用。 以往常用的減小天線尺寸的方法是在輻射貼片上刻各種形狀的槽，而本設(shè)計通過對天線結(jié)構(gòu)中短路貼片的幾何結(jié)構(gòu)與天線各項技術(shù)指標之間關(guān)系進行總結(jié)，為研制出更加高效的平面倒F天線留下潛力，具有一定的理論和現(xiàn)實意義。

　　2.一種用于微帶半波振子天線的新型BALUN：半波振子天線僅在某一固定頻率點諧振,而在其他工作頻率表現(xiàn)為串聯(lián)電抗的特性。為實現(xiàn)帶寬可控或獲得最大工作帶寬,所用BALUN應(yīng)能適當補償該串聯(lián)電抗。有一種空氣板線BALUN,該BALUN通過引入一個并聯(lián)諧振電路,實現(xiàn)了電抗補償功能。受此啟發(fā),本設(shè)計將這種空氣板線BALUN微帶化,建立了一種新型微帶BALUN,以實現(xiàn)微帶半波振子天線帶寬的最大化。

　　實驗結(jié)果表明,將空氣板線BALUN微帶化所得的這種新型微帶BALUN,具有很好的帶寬控制能力,可實現(xiàn)微帶半波振子工作帶寬的最大化。這種新型微帶BALUN除具有更好的帶寬特性外,還由于采用

　　短路電路(非開路電路)而降低了BALUN的寄生輻射,使得這種微帶單元具有更優(yōu)的交叉極化性能。該微帶天線已作為輻射單元應(yīng)用于某陣列天線的設(shè)計中�？梢灶A(yù)見,該BALUN及使用該BALUN的微帶天線單元在雷達和通信系統(tǒng)中具有廣闊的應(yīng)用前景。

　　3.一種新型的蝶形微帶陣列天線：微帶天線作為一種新型的天線，與普通天線相比，具有不可替代的優(yōu)勢。它具有體積小、重量輕、平面結(jié)構(gòu)等特點，可以很容易地與導彈和衛(wèi)星等結(jié)合。此外，微帶天線也有結(jié)構(gòu)緊湊，性能穩(wěn)定等特性，易于使用的印刷電路技術(shù)和大批量制造技術(shù)。因此，微帶天線以其獨特的優(yōu)勢得到在無線通信系統(tǒng)更廣泛的應(yīng)用。近年來，許多研究人員通過努力研究了多種天線技術(shù)來克服或減少微帶天線一些不足之處[1~3]。然而，以上這些天線定向性不能滿足無線通信的要求。因此，有必要研究低成本、高增益的WiMAX陣列天線。本設(shè)計中天線采用獨特的布局，包括兩層輻射帶，該天線提供了一個由5.3至5.9GHz的帶寬，能很好應(yīng)用于WiMAX通信系統(tǒng)中。天線的上層輻射帶包括八個輻射單元，輻射單元的長度為a=10mm，寬為b=8mm，底部輻射帶結(jié)構(gòu)與頂層相反。微帶天線的尺寸354mm×50mm。兩層輻射層均印制在teflon基體上，其介電常數(shù)為2.65，厚度為1mm。上下兩層對稱的輻射單元與相鄰的饋線網(wǎng)絡(luò)單元連接，結(jié)構(gòu)形狀如同蝶形。

　　仿真與實測結(jié)果一致。陣列天線在5.3GHz時，E面的最大增益達到22.14dBi。良好的定向性能。所測天線在5.9GHz時H面半波束寬度達到最大，為105.44°，增益為6.53dBi。以上輻射模式結(jié)果表明在整個頻段內(nèi)天線具有較好的輻射效率，同時天線具有重量輕，低剖面，易于平面電路集成等特點。本設(shè)計提出了一種16單元的蝶形振子陣列天線，所測天線在駐波比小于1.45時帶寬為

　　5.3~5.9GHz�？萍颊撐�，微帶天線。天線在5.3GHz時E面的最大增益為22.14dBi，H面在5.9GHz時最大波束寬度為105.44°。測量結(jié)果表明該天線能夠滿足WiMAX頻段通信要求。

　　微帶天線自20世紀70年代以來引起了廣泛的重視和研究,已在100兆赫至50吉赫的寬廣頻域上獲得多方面應(yīng)用。其主要特點是剖面低、體積小、重量輕、造價低,可與微波集成電路一起集成,且易于制成共形天線等。從電性能上來說，它有便于獲得圓極化、容易實現(xiàn)多頻段工作等優(yōu)點。因此其應(yīng)用前景廣闊，尤其可在無線電引信上積極的推廣與應(yīng)用。而主要缺點是頻帶窄、輻射效率較低及功率容量有限，故以上設(shè)計中，對微帶天線的改進，歸根結(jié)底就是針對其缺點進行改進。

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