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手机内置天线环境设计

深圳信维通信有限公司
手机内置天线概况
目前，在内置天线的市场主流中，NOKIA和MOTO的手机信
号好已被大多数消费者认可。主要原因是他们的初期方案中就已
经包含了天线相关的设计。由于外观、主板、结构、天线是作为
一个整体，提供给天线的预留空间及内部的RF环境十分合理，所
以天线性能优越也在情理之中。

反观国内的手机设计，各方面的工程师对天线的认识不足，
同时受外形至上和结构方案的制约，到最后来“配”天线，这与包
含天线的整体方案设计有本质的区别。往往就导致留给天线的面
积和体积不足，或在天线下面安置喇叭、摄头、振子等元件，造
成天线性能下降。建议多参考一些优秀手机的内部结构，看看我
们在相关方面的差距。实际上，我们在方案阶段双方进行有效沟
通和评估，ID、结构、RF设计兼顾天线和整体性能，创造优质的

手机产品。

一、内置天线对于手机整体设计的通用要求

1.主板

a.布线

在关联RF的布线时要注意转弯处运用圆弧处理，做好铺地隔离和特性

阻抗的仿真。同时RF地要合理设计。PCB板和地的边缘要打“地墙”。从RF

模块引出的天线馈源微带线，为减少损耗，不要布在PCB的中间层，设计

在TOP面为宜，并且在与屏蔽盒交叉处屏蔽盒要做开槽避让设计，以防短路

路和旁路耦合。天线RF馈电焊盘应采用圆角矩形盘，通常尺寸为3×4mm，

焊盘含周边≥0.8mm的面积下PCB所有层面不布铜。双馈点时RF与地焊盘

的中心距应在4～5mm之间。

b.布板

RF模块附近避免安置一些零散的非屏蔽元件，屏蔽盒尽量规整一体，

同时少开散热孔。最忌讳长条形状孔槽。含金属结构的元件，如喇叭、振

子、摄像头基板等金属要尽量接地。

对于折叠和滑盖机，应避免设计长度较长的FPC，最好两面加接地屏

蔽层。

c.常见问题

1.天线灵敏度偏低

如果模块线测满足指标，天线的辐射功率也已达到要求，灵敏

度偏低原因是在主板设计方面。天线的空间辐射被主板部分吸收后

产生一定的射频噪声，导致接收灵敏度降低。因此，解决问题应从

主板的布线、布板入手，按通用要求分析或试验实测，找出问题后

修版。

2.整机杂散问题

原因在于天线的空间辐射被主板的金属元件（包括机壳上天

线附近的金属成分装饰件）耦合吸收后产生一定量的二次辐射，频

率与金属件的尺寸关联。因此要求此类元件有良好的接地，消除

或降低二次辐射。

.机壳

a.由于手机内置天线对其附近的介质比较敏感，因此，外壳

的设计和天线性能有密切关系。

外壳的表面喷涂材料不能含有金属成分，壳体靠近天线的周

围不要设计任何金属装饰件或电镀件。若有需要，应采用非金属

工艺实现。机壳内侧的导电喷涂，应止于距天线20mm处。

对于纯金属的电池后盖，应距天线20mm以上。如采用单极

（monopole）天线，面板禁用金属类壳体及环状金属装饰。

电池（含电连接座）与天线的距离应设计在5mm以上。

二、手机内置天线的分类

1.PIFA皮法天线

a.天线结构

如图所示，辐射体面积550～600mm2，

与PCB主板TOP面的距离（高度）6～7mm。

天线与主板有两个馈电点，一个是模块输出

另一个是RF地。天线的位置在手机顶部。

PIFA皮法天线如按要求设计环境结构，

电性能相当优越，包括SAR指标，

是内置天线首选方案。

适用于有一定厚度手

机产品，折叠、滑盖、

旋盖、直板机。

b.主板

天线投影区域内有

完整的铺地，同时不要

天线侧安排元器件，特别是振

子、SPEAKER、RECEIVER

等较大金属结构的元件。

它们对天线的电性性能有

很大的负面影响。

矩形标注:天线辐射体矩形标注:天线支架矩形标注:主板PCB
c.天线的馈源位置和间距

两个馈电点的位置如图所示。

一般建议设计在左上方或右上方；

间距在4～5mm之间。

2.PIFA天线的几种结构方式

a.支架式

天线由塑胶支架和金属片（辐射体）组成。

金属片与塑胶支架采用热熔方式固定。塑胶常用

ABS或PC材料，金属常用铍铜、磷铜、不锈钢片。

也可用FPC，但主板上要加两个PIN，这两项的

成本稍高。

b.贴附式

直接将金属片（辐射体）贴附在手机背壳上。

固定方式一般用热熔结构。也有用背胶方式的，由

于结构不很稳定，很少采用。FPC也如此。

PIFA天线
模块
主板PCBGNDRFRFGND

3.MONOPOLE单极天线

a.天线结构

如图所示，辐射体面积300～350mm2，

与PCB主板TOP面的距离（高度）3～4mm。

天线与主板只有一个馈电点，是模块输出。

天线的位置在手机顶部或底部。

MONOPOLE单极天线