自2007年iPhone問世以來的十年間，智能手機個頭在不斷變大

，而其“罪魁禍首”就是屏幕尺寸增大所逼。

      來看看屏幕的平均數據：智能手機的平均屏幕尺寸從3英寸擴大到4英寸花了5年時間，但從4英寸擴大到目前的5英寸隻花了兩年時間。

       雖然這些年手機屏幕一直都有往大尺寸方向演進
，但屏幕過大時不利於用戶操作和體驗

，所以發展到5.5寸後
，屏幕的尺寸增加開始緩慢。而到了2017年

，全麵屏手機開始受到廠商的關注。

       xiangbiputongshouji，quanmianpingshoujijubeigengzhaidedingbuheweibudequyuhegengzhaidebiankuang。zaizhengjidaxiaobugaibiandeqingkuangxia，jianxiaoshoujipingdebiankuang
，changkuanbilizengda，zengjiapingzhanbi，keyirangyonghuyongyougengdapingmudeshiyongtiyan。

       從人機工程學的角度看：18:9會更符合單手操作，同時更大的屏幕可滿足同時運行兩款軟件並分屏操作，近期Android 7.0版本，增加了係統底層對多窗口的技術支持，分屏操作會因為全麵屏手機的推出而慢慢成為用戶的習慣。

      從整機尺寸的角度看：5.7寸的全麵屏手機與普通5.2寸手機的整機尺寸比較接近，但顯示區域大大增加，顯示內容也更多，便於減少翻頁次數，使操作更加便利。

       quanmianpingdehexinyoushijiuzaiyuchaogaodepingzhanbi，bujinkeyidailaigenghaodeshijiaotiyan
，tongshiwaiguanyehuixiandegengjiajiandanpiaoliang。danquanmianpingyegeishoujizhengjidailailehenduowenti，ruqianzhishexiangtou、指紋識別、   聽筒 
、距離傳感器
、甚至天線都需要跟進調整設計。而天線作為手機用於收發信號的重要部件，其所受影響也更大。

手機天線是全向，需要淨空區

      天線是接收和發送信號（電磁波）的de設she備bei，是shi無wu線xian通tong信xin最zui關guan鍵jian的de零ling件jian。盡jin管guan天tian線xian的de物wu理li構gou成cheng較jiao為wei簡jian單dan，但dan是shi其qi設she計ji和he構gou造zao複fu雜za
，涉she及ji到dao手shou機ji內nei部bu環huan境jing的de方fang方fang麵mian麵mian，需xu要yao考kao慮lv很hen多duo因yin素su。

      天線的方向性是指天線輻射的信號在特定方向上的強度。手機天線是全向天線，也就是說在天線橫截麵360°各方向的信號輻射強度相同
，以實現最佳通信效果。要實現全向通信，手機內的天線周圍需要足夠開闊的空間，不能有屏蔽或幹擾。

 
全向天線的輻射示意圖

      電磁波會被金屬屏蔽
，導電的金屬能對電磁波產生反射
、吸收

、和抵消等作用，因此在設計天線時
，應遠離金屬零部件
，並避免接觸其他降噪元件。
 

      同時，電磁波容易受到幹擾。電磁波幹擾傳輸主要可以分為兩種形式：傳導傳輸式和輻射傳輸式。

      傳導傳輸式，即幹擾源與天線之間有完整的電路連接，幹擾信號通過這個連接電路傳遞到天線。這個傳輸電路可包括導線、電源

、電阻
、電感、電容等一係列元件。

      輻射傳輸式，即幹擾能量以電磁場的形式向空間發射，幹擾形式主要包括三種：來自其他天線發射的信號（天線對天線耦合）、靠近電流的空間電磁場（場對線的耦合）、兩股平行電流之間的感應（線對線的耦合）。

 
電磁波會被金屬屏蔽

       因此，手機天線設計時
，不僅應遠離金屬元件
，而且還應隔離電池
、振蕩器
、屏蔽罩、攝像頭等不相幹的零部件，給天線留出一段幹淨的空間（簡稱淨空，clearance），保證天線的全向通信效果。

       在手機天線設計中
，天線的淨空是關鍵的考慮因素之一。通常而言
，天線的環境設計要求總結如下：

       金屬類殼體、裝飾
、導電噴塗等應距離天線20mm以上
，因為手機內置天線對其附近的介質比較敏感
；

       電池（含電連接座）與天線的距離應在5mm以上；

       當采用天線RF雙饋點是
，RF與地焊盤的中心距應在4~5mm之間。

       PIFA天線與單極天線兩種手機天線方案的應用條件和部分性能比較

全麵屏手機淨空區域減小，天線設計難度提升

      由於手機屏幕上下邊框變得更窄，天線與金屬中框的距離更近，“淨空”比傳統屏幕更少。另外全麵屏手機受話器、攝像頭等器件的影響需要更高的集成度，與天線的距離也更近
，給天線留下的“淨空”區域比傳統屏幕更少
，對射頻挑戰更高。

      以前16:9的屏幕，最終給天線留下來的淨空在7-9毫米（LCM背光模組到整機底端一般會有9mm左右的主淨空），現在到18:9的屏幕時，留給天線的空間大概隻有3-5毫米（如三星S8的LCM背光到整機底端隻有不到5mm的主淨空），甚至更窄。

      一般來說，天線是圍繞著手機外框部分來說的，上麵一個主天線
，下麵一個從天線。“影響天線最大性能的部分就在於你給天線留下多少空間”
，Qorvo中國區移動產品事業部銷售總監如是解釋，“天線空間如果大，它覆蓋的頻段也好、效率也好

，本身的性能也就更好一些。但是全麵屏擠占了天線的空間，擠壓的結果使得天線效率變差

，最終影響了 TRP(Total Radiated Power)也就是天線的整體發射功率。”TRP 的標準是由運營商規定
，頻段都有規定的數值，必須做到規定的TRP才能夠通過場測，滿足供應商的要求，不然你做不了。

       keyishuo，zhejiangkaoyanmeiyigetianxianchangshangdegongyishuiping，liqiujiangzhinengshoujipingmudeshangxialiuchudekongjianzuodeyuezhaiyuehao
，fouzetianxianbufendesunhaoshibijiaodade。

      從cong頻pin段duan方fang麵mian講jiang，天tian線xian越yue長chang就jiu能neng夠gou覆fu蓋gai更geng低di的de頻pin段duan，高gao頻pin段duan反fan而er對dui天tian線xian的de尺chi寸cun要yao求qiu不bu高gao。所suo以yi一yi旦dan天tian線xian空kong間jian受shou到dao擠ji壓ya後hou
，影ying響xiang最zui大da的de便bian是shi低di頻pin，使shi得de帶dai寬kuan變bian窄zhai。從cong數shu字zi上shang來lai看kan就jiu是shi TRP 的數值在下降，從16:9轉變為18:9的屏幕時，像LTE B1、LTE B3、LTE B5這樣一個TRP的數字實際上已經不符合CMCC要求了
，比CMCC要求低了。

      從智能手機對MIMO、2CA、3CA、4CA和5G、以及低頻600兆的需求來看，天線的個數還要不斷增加。如果具備以上所有功能的話，智能手機原來隻需2-4個天線，換做全麵屏就要增加至4-7個天線
，天線數量也在不斷增加中。

全麵屏手機淨空區域減小
，天線設計問題如何突破

      當前對於天線的解決方案分別有屏背後金屬切除
，LDS天線技術和整合天線與其他零件三種。對於全(quan)麵(mian)屏(ping)下(xia)的(de)天(tian)線(xian)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)有(you)兩(liang)種(zhong)思(si)路(lu)
，一(yi)種(zhong)思(si)路(lu)是(shi)擴(kuo)大(da)手(shou)機(ji)內(nei)部(bu)的(de)淨(jing)空(kong)區(qu)域(yu)，對(dui)應(ying)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)為(wei)屏(ping)背(bei)後(hou)金(jin)屬(shu)切(qie)除(chu)。第(di)二(er)種(zhong)思(si)路(lu)是(shi)減(jian)小(xiao)天(tian)線(xian)所(suo)需(xu)的(de)淨(jing)空(kong)區(qu)域(yu)
，對(dui)應(ying)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)有(you)LDS天線技術、整合天線與其他零件。

屏背後金屬切除：增加手機內部淨空區域

      可以掏空角落部分的背板金屬，以保證足夠的淨空。手機屏幕的最後一般會有一塊金屬背板，起到保護屏幕、sanredengzuoyong。tianxianyibananzhuangzaizhubanshang，danyouyujinshubeibandecunzai，qiweizhiyibanbunengfangzhiyupingmuhoumian。zaiquanmianpingshidaixia，keyijiangshangxiabiankuangjiaoluodejinshubeibanwadiao，liuchuzugoudekongjiangongtianxianshiyong。buguo
，zhezhongfangshihuidaozhipingmudeqiangdubiandi、並增加加工成本。

iPhone 5s 的金屬屏幕背板

切除天線所在部分金屬背板

      此外，為了獲得更好的天線空間，三環和順絡陶瓷蓋板，以及信利的玻璃蓋板則為手機天線設計提供了更好的環境。

      解決全麵屏天線設計問題，除終端廠商努力外，射頻器件廠商也在不斷地嚐試
，如：第一是開源的方式，提高 PA 的功率
，如果 PA 的功率大，即便被吸收掉一些

，最終釋放出去的還是多的。第二就是 ET 或者 boost 的方式，通過把電壓升高以提升 PA 的功率。（如果把整個電路的功率提高，對濾波器、雙工器也有特別的要求，需要支持更高功率的High Power Filter。）還有就是利用Impedance Tuner(阻抗調諧)和Aperture Tuner(天線調諧)的方式
，幫助提高天線的效率。



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