电子产品研制总结报告

时间：2020-09-21 10:47:17 报告我要投稿

电子产品研制总结报告

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电子产品研制总结报告

　　篇一：电子产品研制总结报告

　　一、项目说明

　　项目背景：公司在海外市场特别是印度有内置FM天线的需求，客户希望能够不插耳机收听FM。同时国内也有其他公司正在尝试做内置FM天线。本项目目的是为公司寻求一种FM内置天线的可行方案。

　　二、项目进展情况

　　我国FM使用频段是87.5 MHz－108MHz（US/Europe）,波长3.4m-2.8m，使用耳机做天线推荐长度为1.5m。FM内置天线主要考虑方案有：陶瓷介质，在主板上面走蛇形线，有用排线，FPC，冲压金属片、外加小板等。下面分别介绍：

　　1 主板上蛇形走线方案

　　在主板上蛇形走线，因为容易被高速的信号干扰，效果不好。如下图，一家做FM芯片厂做的演示的板：

　　图1 Loop ANT 方案

　　图1中U1为RDA5800C芯片，A1为PCB绕线天线（PCB Loop Antenna），J1为耳塞插孔，做到手机上实际效果不好。图2为他们做的蛇形走线。厂家推荐用排线的效果会比较好，这样干扰小些，而且需要的PCB空间小。

　　图2 PCB小天线蛇形方案

　　2 软排线方案

　　图3中U1为RDA5800C芯片，FPC ANT为排线天线，J1为耳塞插孔。由于软排线可折叠，所以仅需在PCB上提供链接的焊盘，可以大大节约PCB面积。排线天线如图四所示。这种方法我们之前没有考虑，目前没有数据支持。后面可以补充。

　　图3 排线天线PCB方案

　　3 冲压金属片

　　我们在商务部的一个手机上看到采用金属片做的FM天线，矢网上测试谐振点很好，实际测试时发现没办法搜台。分析发现他们的谐振是加了谐振网络产生的，能量都被匹配网络消耗了，基本上没有实质性的作用。我们没有单独做冲压金属片的实验，借用这太手机分析在长度不够的情况下谐振点频率很高，不能搜台。

　　4 FPC方式

　　用FPC的我们也测试过一家，在87.5 Mhz－108Mhz内没有谐振，尺寸也比较大，放在手机侧面，实测效果比较差。

　　MTK也有推荐他们自己的FM内置天线方案，目前没有样品测试，其中有一些注意事项（见附件）供参考。

　　5 外加PCB小板方式

　　我们目前实验采用的这种方法。用一块单独的PCB小板做天线，通过导线连接到手机FM天线馈点上。小板尺寸为24×10，35×10，35×7三种尺寸。线宽和线间距有（12mil，8mil）,(6mil,4mil)等，总共做了13块小的板子（具体见附录PCB图）。用矢网做无源测试发现谐振点都在300 MHz以上（天线和板子底距离3mm～4mm），带宽95MHZ左右，分别为：

　　实际测试时搜不到台，调试发现在顶端串联150P的电容和1.6K的电阻到地搜台情况有所改善。矢网测试如下图：

　　串联150P的电容和1.6K的电阻到地

　　小板信号比较弱，自动搜台效果比较差，需要降低阈值。同时对FM本身的要求很高。将两块小板两个串起来，虽然线长加起来有两米，但是谐振点在200多MHz（如下图），不在FM频段谐振范围内。分析可能是因为线走的太密了所以实际效果不好。

　　两个35101208H串联

　　尝试在363按键板尺寸大小的空间做FM天线仿真，没有找到可以在FM频段谐振的方案。

　　篇二：电子产品研制总结报告

　　浅谈微带天线微带天线，是由导体薄片粘贴在背面有导体接地板的介质基片上而形成的天线。通常利用微带传输线或同轴探针来馈电，使导体贴片与接地板之间激励高频电磁场，并通过贴片四周与接地板之间的缝隙向外辐射。金属贴片通常是形状规则的薄片，形状有矩形、圆形或椭圆形等；也可以是窄长条形的薄片振子（偶极子）或由这些单元构成的阵列结构。这三种形式分别称为微带贴片天线、微带振子天线和微带阵列天线。

　　微带贴片天线，通常介质基片厚度h远小于工作波长λ，罗远祉等人提出的空腔模型理论是分析这类天线的一种基本理论。帖片与接地板之间的空间犹如一个上下为电壁、四周为磁壁的空腔谐振器。对常用的工作模式，长度L约为半个波长,其电场E沿长度方向(x轴)的驻波没有横向(y轴)的变化。天线的辐射主要由沿横向的两条缝隙产生，每条缝隙对外的辐射等效于一个沿-y 轴的磁流元(Jm＝-n×E，n为缝隙外法线单位矢量)。由于这两个磁流元方向相同，合成辐射场在垂直贴片方向（z轴）最大,随偏离此方向的角度增大而减小，形成一个单向方向图。天线输入阻抗靠改变馈电位置加以调节。阻抗频率特性与简单并联谐振电路相似,品质因数Q较高,故阻抗频带窄，通常约为1％～5％。可用适当增加基片厚度等方法来展宽频带。接地板上的介质层会使电磁场束缚在导体表面附近传播而不向空间辐射，这种波称为表面波。故增加基片厚度时须避免出现明显的表面波传播。

　　微带振子天线，当介质基片厚度远小于工作波长或微带振子长度为谐振长度时，振子上的电流近于正弦分布。因此，它具有与圆柱振子相似的辐射特性，只是它在介质层中还有表面波传播，使效率降低。

　　微带阵列天线，利用若干微带贴片或微带振子可构成具有固定波束和扫描波束的微带阵列。与其他阵列天线相同，可采用谐振阵或非揩振阵（行波阵）。微带阵列的波束扫描可利用相位扫描、时间延迟扫描、频率扫描和电子馈电开关等多种方式来实现。微带天线作为一种新型的天线，与普通天线相比，具有不可替代的优势。它具有体积小、重量轻、平面结构等特点，可以很容易地与导弹和卫星等结合。此外，微带天线也有结构紧凑，性能稳定等特性，易于使用的印刷电路技术和大批量制造技术。因此，微带天线以其独特的优势得到在无线通信系统更广泛的应用

　　影响天线性能的临界参数有很多，通常在天线设计过程中可以进行调整，如谐振频率、阻抗、增益、孔径或辐射方向图、极化、效率和带宽等。另外，发射天线还有最大额定功率，而接收天线则有噪声抑制参数。出于移动通信设备便携性方面的考虑，天线的尺寸需要大幅度缩小，且天线应当具有良好的方位图以及增益效果。考虑到高Q值的因素，微带天线普遍存在工作频带较窄的缺陷，而

　　展宽频带往往需要增大天线辐射贴片的尺寸，出于便携移动设备的特点以及对集成度高的要求，人们需要想方设法在减小其结构尺寸的同时又不影响其带宽，效率等工作参数，在以往的工作与实践中，人们总结出了多种行之有效的减小天线尺寸的方法，如采用1/4波长贴片天线，采用特殊材料基片，在微带天线上加载短路探针，通过与馈点接近的短路探针在谐振空腔中引入耦合电容以实现小型化，采用表面开槽贴片或者地板刻槽技术，采用特殊贴片形式等等。下面我简介一下我通过查找资料找到的'几个关于微带天线改进的设计。

　　1.新型的应用于WCDMA移动终端的平面倒F结构天线：平面倒F天线具有尺寸小，重量轻，效率高，结构简单，分析方法清晰的优点，成为了研究的热门，因此我们选择平面倒F天线作为设计原型。，在这个设计中，则采用在短路片上开创的方法来实现减小平面倒F天线尺寸的目的，对天线采用同轴探针馈电方法，在天线左侧短路贴片处开了两个矩形窗口。天线结构的短路贴片对天线的工作带宽，谐振频率和S11参数都有影响，短路贴片越宽，天线的工作频带越宽，但是谐振频率也会发生偏离，且S11会降低。若要保持天线工作在2.1GHz附近和较低的S11值，我们在平面倒F天线的短路贴片上开两个矩形槽，则可以在减小辐射贴片长度的前提下，天线可以在WCDMA移动终端要求的所有频率下正常工作。微带贴片天线有工作频带窄的缺点，这是由于平面微带天线的高Q值决定的。如果在天线的辐射贴片和接地板之间填充高相对介电常数的介质，则会引起表面波影响加大。天线储能比空气情况下增大则导致Q值增大，天线频带变窄，为了尽可能展宽天线频带，提高工作效率，本设计选择了基板以相对介电常数为1的空气代替。

　　通过对应用在WCDMA移动终端的平面倒F天线进行研究，并且通过一系列对天线结构的改进，所设计出的天线的带宽，增益，效率等指标均达到了3GPP的技术要求，能够运用于WCDMA移动终端中，在仿真中还发现，调节该平面倒F天线的底板尺寸，可以改变该天线的工作频带，底板尺寸越小，工作频宽越大，为增加天线工作带宽起到一定的指导作用。以往常用的减小天线尺寸的方法是在辐射贴片上刻各种形状的槽，而本设计通过对天线结构中短路贴片的几何结构与天线各项技术指标之间关系进行总结，为研制出更加高效的平面倒F天线留下潜力，具有一定的理论和现实意义。

　　2.一种用于微带半波振子天线的新型BALUN：半波振子天线仅在某一固定频率点谐振,而在其他工作频率表现为串联电抗的特性。为实现带宽可控或获得最大工作带宽,所用BALUN应能适当补偿该串联电抗。有一种空气板线BALUN,该BALUN通过引入一个并联谐振电路,实现了电抗补偿功能。受此启发,本设计将这种空气板线BALUN微带化,建立了一种新型微带BALUN,以实现微带半波振子天线带宽的最大化。

　　实验结果表明,将空气板线BALUN微带化所得的这种新型微带BALUN,具有很好的带宽控制能力,可实现微带半波振子工作带宽的最大化。这种新型微带BALUN除具有更好的带宽特性外,还由于采用

　　短路电路(非开路电路)而降低了BALUN的寄生辐射,使得这种微带单元具有更优的交叉极化性能。该微带天线已作为辐射单元应用于某阵列天线的设计中。可以预见,该BALUN及使用该BALUN的微带天线单元在雷达和通信系统中具有广阔的应用前景。

　　3.一种新型的蝶形微带阵列天线：微带天线作为一种新型的天线，与普通天线相比，具有不可替代的优势。它具有体积小、重量轻、平面结构等特点，可以很容易地与导弹和卫星等结合。此外，微带天线也有结构紧凑，性能稳定等特性，易于使用的印刷电路技术和大批量制造技术。因此，微带天线以其独特的优势得到在无线通信系统更广泛的应用。近年来，许多研究人员通过努力研究了多种天线技术来克服或减少微带天线一些不足之处[1~3]。然而，以上这些天线定向性不能满足无线通信的要求。因此，有必要研究低成本、高增益的WiMAX阵列天线。本设计中天线采用独特的布局，包括两层辐射带，该天线提供了一个由5.3至5.9GHz的带宽，能很好应用于WiMAX通信系统中。天线的上层辐射带包括八个辐射单元，辐射单元的长度为a=10mm，宽为b=8mm，底部辐射带结构与顶层相反。微带天线的尺寸354mm×50mm。两层辐射层均印制在teflon基体上，其介电常数为2.65，厚度为1mm。上下两层对称的辐射单元与相邻的馈线网络单元连接，结构形状如同蝶形。

　　仿真与实测结果一致。阵列天线在5.3GHz时，E面的最大增益达到22.14dBi。良好的定向性能。所测天线在5.9GHz时H面半波束宽度达到最大，为105.44°，增益为6.53dBi。以上辐射模式结果表明在整个频段内天线具有较好的辐射效率，同时天线具有重量轻，低剖面，易于平面电路集成等特点。本设计提出了一种16单元的蝶形振子阵列天线，所测天线在驻波比小于1.45时带宽为

　　5.3~5.9GHz。科技论文，微带天线。天线在5.3GHz时E面的最大增益为22.14dBi，H面在5.9GHz时最大波束宽度为105.44°。测量结果表明该天线能够满足WiMAX频段通信要求。

　　微带天线自20世纪70年代以来引起了广泛的重视和研究,已在100兆赫至50吉赫的宽广频域上获得多方面应用。其主要特点是剖面低、体积小、重量轻、造价低,可与微波集成电路一起集成,且易于制成共形天线等。从电性能上来说，它有便于获得圆极化、容易实现多频段工作等优点。因此其应用前景广阔，尤其可在无线电引信上积极的推广与应用。而主要缺点是频带窄、辐射效率较低及功率容量有限，故以上设计中，对微带天线的改进，归根结底就是针对其缺点进行改进。

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