手机天线详解：PIFA与monopole主导的射频子系统原理

本文将深入探讨天线单元在射频子系统中的基本原理，主要聚焦于手机天线的种类及其在射频通信中的关键作用。首先，我们会介绍手机天线的基本构成，区分外置天线和内置天线，其中内置天线包括monopole天线、PIFA天线、软电路板天线和PCB天线。PIFA天线和monopole天线目前是主流选择。 在理解射频单元之前，我们需要了解几个基础概念： 1. dB（分贝）和dBm（分贝毫瓦）：dB是一个功率或电压比值的对数表示，它强调的是相对大小。而dBm则是绝对功率单位，用于衡量功率水平，例如在GSM频谱规划中，不同的频率范围被分配用于下行和上行通信。 2. GSM频谱规划：GSM通信主要工作在900MHz、1800MHz和1900MHz频段，每个频段都有其特定的上下行频率分配。此外，还有绝对频道号和收发间隔的规定，如3个相邻频道之间的间隔。 3. 物理信道：在GSM中，物理信道由时隙（Timeslot）和频率（ARFCN）组成，如TDMA（时分多址）和FDMA（频分多址）技术区分控制信道和业务信道。控制信道如广播信道提供网络引导服务，业务信道用于承载语音数据。 4. 变频：变频是射频系统的关键环节，分为上变频和下变频，分别用于信号的发射和接收。上变频将低频信号升频至射频，下变频则反之。现代接收机通常采用二次变频、零中频变频或低中频变频等方法进行信号转换。 文章接下来会详述这些概念以及它们在实际射频子系统中的应用，包括变频技术的优势与不足，以及不同类型的天线如何优化信号质量和通信效率。对于从事通信工程或手机设计的专业人士来说，这部分内容是理解和设计高效无线通信系统的基础。