没有天线,手机如何捕捉无线电波?

时间:2021-01-03 08:56:56   作者:
没有天线,手机如何捕捉无线电波

几年前,我在一家名为Nomadio的初创公司工作,我在这里创建了这个东西。这是一个无线电控制单元,叫做传感器。那个时代的大多数R/C控制器都有大鞭形天线,运行频率相对较低:25MHz、50MHz、72MHz和75MHz。你可以看到传感器上的天线,在屏幕右上方——它是一个很普通的“橡皮鸭”天线。而且它更短,因为它运行在2400兆赫的ISM无线频段,就像802。11n Wi-Fi,蓝牙,Zigbee,以及其他几乎所有的东西。

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第二代设备名为React,它不仅用两个32位ARM7TDMI处理器取代了一个16位MSP430处理器,而且成本更低,而且它的天线也消失了。在哪里?它实际上就在触发器周围的护指装置里。

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但你问的是智能手机,对吧?这是一款Palm Treo,类似于我在普通人还不知道手机也可以是智能手机之前使用的700p手机。左上角的凸起很容易辨认为天线。在那些日子里,如果你的手机能在850兆赫频带上发送和接收无线电,那你就已经很成功了。

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但让我们快进到现代LTE智能手机,没有天线,但一个也不会有任何好处。你将需要850兆赫和1900兆赫的接收-因此,天线-标准2G/3G的接收。现在,我喜欢把我的手机带到欧洲,所以我需要900兆赫和1800兆赫的支持。LTE的频率是700兆赫,还有1700兆赫和2100兆赫,因为我用的是AT&T,可能还有其他一些LTE频率。当然,我有2.4 GHz的蓝牙和WiFi,还有5 GHz的WiFi。你需要接收到1575.42兆赫,可能还有1227.60兆赫的GPS, 1602兆赫,可能还有1246兆赫。让我们假设你也不想在手机上使用FM收音机。

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这是大量的天线。但我还没说完。如果你还记得iPhone 4的时代,你可能记得也可能不记得这些手机的信号接收效果很差。当然,其中一部分是他们的设计选择,使保护性的金属边框,以及他们的WiFi/蓝牙和2G/3G无线电天线。部分问题在于他们著名的“你拿错了”的借口。但另一个原因是,苹果在无线电话方面确实是一个新手,它不了解其他手机制造商的做法:一个天线可能是不够的。

当时,他们使用的是所谓的分集天线。你的手机上有两个不同的天线,在手机的不同部位,可能有不同的极化,无线电接收器会从这两个天线中选择最强的信号。你必须更努力地工作,握得更紧,才能挡住两个天线。现代手机使用一种叫做空间多路复用的很酷的技巧,可以在同一时间在同一个无线电波段接收两到三份实质上相同的信号。因此,它们仍然至少有两个天线用于关键的手机无线电,但它们是同时使用的,而不是来回切换。

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这是一款较老的手机,三星Galaxy S2,可能缺少一些天线,但你可以从这里了解它的想法。

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这里有一个天线的例子:这是一个平面倒置f天线,双频5.0GHz和2.4GHz,你可以使用WiFi和蓝牙。天线只是在电路板上精确绘制的一幅特征图——其大小基于无线电波波长,频率越高,天线就越小。带有部分塑料外壳的手机可以将其放置在适合它们的电路板上,或者将其画在主板上的额外电路板和电缆上。

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