一、全面屏手机结构特点

  • 全面屏还是金属边框!

  • 金属边框被多分段(大切八段),适应小5G时代4x4MIMO天线需求;

  • 后盖采用非金属材质,适应无线充电需求;

  • 手机主频段天线绑定喇叭支架格局被打破。

全面屏时代“天线设计与无线充电”方案探讨

全面屏时代“天线设计与无线充电”方案探讨


二、小5G手机及4x4MIMO天线、无线充电的特点及难题


5G分为低/中/高三段频率,每个国家都有自己的规划,全球还在制定标准中,我国工信部拟先定中段频率3.3Ghz-3.6Ghz/4.8Ghz-5Ghz,低频段一般在700Mhz,高频段一般采用24.75Ghz-27.5Ghz/37-42.5Ghz.小5G是一种非毫米波段手机。


4.5G中MIMO表示多输入和多输出,在发射和接收端采用多天线收发,通过空间复用和增益分集来提升容量和可靠性,天线相关性,隔离度严重影响天线指标,如何去耦?


无线充电手机,其接收端,存在热量堆积,导致手机边框和后盖温度高,如何锁定温升又实现更高有效充电功率?

(1)如图所示4x4MIMO天线,四个独立分布在手机四个角落,对称!分布,又要去耦合。提升隔离度!

(2)用金属边框一段做天线,回避全面屏对手机信号的“挤压”

(3)天线用金属边框来做,空间位置是3D的,位置最佳,性能也最好。


全面屏时代“天线设计与无线充电”方案探讨

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三、全面屏手机中天线设计和制造工艺


1. 金属边框分段及其信号转接方式

全面屏旗舰手机:后盖是大面积金属,采用NMT+LDS工艺,天线外露

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全面屏时代“天线设计与无线充电”方案探讨


2. 新增的4x4天线射频信号引出和桥接方式(切8段)

全面屏+IMT或者玻璃后盖手机:

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5G之MIMO天线,4收2发;4G之MIMO天线,4发4收

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3. 氟基材扁平电缆桥接介绍

PI膜和LCP膜都有缺陷,不适合120mm以上的传输,而氟塑料膜上的线路最佳!

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屏蔽电缆演变成超薄FPC线缆,再演变成低损耗超薄FPC线缆

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氟塑料电缆图例:

天线=金属中框上金属分段+匹配电路+传输段,三合一组成;传输段采用聚四氟乙烯基材线路是最佳选择。

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4. 几种典型后盖

IMT (Inner Molding Translate label)是中低端手机主流,旗舰手机用玻璃和金属

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小米手机的金属中框与塑胶上的天线相连,通过弹片90度转接;类似的,在IMT后盖上,金属中框可以与后盖塑胶电路相连

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四、手机中无线充电最终模式——模组化

三种内置线圈工艺竞逐主流市场:FPC、绕线、微航方案

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图 内置8.5瓦模组示意图


1.无线充电内置模组逻辑图及在手机中安装图(适用于中低端手机)

(1)微航公司推出的内置8.5瓦模组,连续充电,手机边框只有36度,3400mA时电池,一个半小时充满电,充电效率行业第一

(2)带双路温度检测,线圈温度高于设置温度,则自动降到5瓦充电;

(3)对发射端协议没有依赖,不会出现第三方发射器“充死”手机现象;

(4)有线无线自动切换

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2. 无线充电接收端的新电路模组: 温度(功率)开关

温度功率开关是内置在手机中的模组,用于探测手机后盖温度,一旦超过设置的温度(如手机后盖外侧40度),则自动选择5W充电,否则会选择超过5W,如7.5-10W功率。是手机安全充电重要的传感模组(模组芯片组体积微型)

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五、总结


1. 小5G手机,全面屏,手机配置

高端手机配置:全面屏+金属后盖,其天线由金属边框+外露的天线组合而成,采用NMT+LDS工艺;

旗舰手机配置:全面屏+玻璃后盖,其天线由金属边框+后盖电子组合而成,采用低损耗的氟塑基材;

一般手机配置:全面屏+IMT后盖,其天线由金属边框+后盖电子组合而成,采用低损耗的氟塑基材;


2. 4G手机,全面屏,手机配置

金属边框做天线,塑胶LDS或者FPC方案;


3. 无线充电

一般中低端手机,内置无线充电线路最终模组化;线圈工艺共三种,最终归一。

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