手机天线HAC方案研究与设计

论文摘要

在市场和技术的双重推动下,移动通信走向宽带化、智能化、多业务化已经是一个必然的趋势[1]。由于佩带助听器的听障人士在打电话的过程中,受到手机的电磁场与助听器的互相干扰,会让通话变的异常不清晰。HAC是衡量手机天线所产生的电磁场对于佩带助听器人士的电磁干扰。这是目前衡量手机天线电磁兼容性的重要指标之一。但HAC的要求在近几年才逐渐浮现。在有些国家已经有了强制性要求,比如美国。中国也有了自己的HAC标准,但不是强制要求。随着国内手机厂商出口业务的增多,厂商对HAC的要求越发重视。多数的国外客户也把HAC列为产品考察的一个重要依据。本文首先简单介绍了手机天线的通常需要观察的电参数,其中包含阻抗匹配、带宽、辐射效率,全向辐射功率TRP(Total Radiated Power)、全向接受灵敏度TIS(Total Isotropic Sensitivity)、辐射场图,天线远场近场的划分,助听器兼容性HAC(Hearing Aid Compatibility)。然后着重分析讨论了手机天线与助听器共同工作时的电磁兼容性指标参数的具体内容,进一步以北美1900频段为例,用CST Microwave Studio仿真软件分析了单极子(Monopole)天线的整机近场电磁场分布,以及相应的HAC特性的检测差异,预研了3种HAC解决方案。最后设计一款多频段天线,通过引入预研的方案3并在其基础上做优化设计,使其HAC指标符合ANSI C63.19的规范标准。要设计出一款既能满足辐射性能指标,又具备良好的HAC电磁兼容性的手机天线是手机设计中需要面对的问题。本文以单极子天线形式为研究对象,以单频和多频带天线为例,详细地研究改善HAC的方法,为设计出满足电磁兼容性的手机天线提供参考方案。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景与意义
• 1.2 研究目标
• 1.3 本文内容安排
• 第二章 手机天线规格参数概述
• 2.1 天线综述
• 2.2 辐射场
• 2.2.1 远场区
• 2.2.2 辐射近场区
• 2.2.3 感应近场区
• 2.3 方向性
• 2.4 阻抗和辐射效率
• 2.4.1 阻抗匹配
• 2.4.2 辐射效率
• 2.5 带宽
• 2.6 S 参数
• 2.7 天线的有源电参数
• 2.7.1 全向辐射功率（TRP）
• 2.7.2 全向接收灵敏度（TIS）
• 2.7.3 助听器兼容性（HAC）
• 2.8 本章小结
• 第三章 HAC 参数分析以及预研方案
• 3.1 介绍
• 3.2 HAC 参数分析和测试简介
• 3.2.1 HAC 规格
• 3.2.2 HAC 测试
• 3.3 HAC 方案预研
• 3.3.1 模型建立
• 3.3.2 单极子天线HAC 分析
• 3.3.3 单极子天线加入HAC 方案1
• 3.3.4 单极子天线加入HAC 方案2
• 3.3.5 单极子天线加入HAC 方案3
• 3.5 本章小结
• 第四章 HAC 方案面对多频段天线的应用
• 4.1 介绍
• 4.2 单极子五频天线设计
• 4.3 五频单极子天线HAC 方案研究
• 4.3.1 分析HAC 不达标的原由
• 4.3.2 分析电磁近场分布图，拟定HAC 方案
• 4.4 五频单极子天线性能总结
• 4.5 本章小结
• 第五章 工作总结与课题展望
• 参考文献
• 攻读学位期间公开发表的论文
• 致谢