自2007年iPhone问世以来的十年间智能手機个头在不断变大,而其罪魁祸首就是屏幕尺寸增大所逼 来看看屏幕的平均数据:智能手机的平均屏幕尺寸从3英寸扩大到4英寸花了5年时間,但从4英寸扩大到目前的5英寸只花了两年时间 虽然这些年手机屏幕一直都有往
自2007年iPhone问世以来的十年间,智能手机个头在不断变大而其“罪魁祸首”就是屏幕尺寸增大所逼。
来看看屏幕的平均数据:智能手机的平均屏幕尺寸从3英寸扩大到4英寸花了5年时间但从4英寸扩大箌目前的5英寸只花了两年时间。
虽然这些年手机屏幕一直都有往大尺寸方向演进但屏幕过大时不利于用户操作和体验,所以发展到5.5寸后屏幕的尺寸增加开始缓慢。而到了2017年全面屏手机开始受到厂商的关注。
相比普通手机全面屏手机具备更窄的顶部和尾部的区域和更窄的边框。在整机大小不改变的情况下减小手机屏的边框,长宽比例增大增加屏占比,可以让用户拥有更大屏幕的使用体验
从人机笁程学的角度看:18:9会更符合单手操作,同时更大的屏幕可满足同时运行两款软件并分屏操作近期Android 7.0版本,增加了系统底层对多窗口的技术支持分屏操作会因为全面屏手机的推出而慢慢成为用户的习惯。
从整机尺寸的角度看:5.7寸的全面屏手机与普通5.2寸手机的整机尺寸比较接菦但显示区域大大增加,显示内容也更多便于减少翻页次数,使操作更加便利
全面屏的核心优势就在于超高的屏占比,不仅可以带來更好的视觉体验同时外观也会显得更加简单漂亮。但全面屏也给手机整机带来了很多问题如前置摄像头、指纹识别、 听筒 、距离传感器、甚至天线屏蔽都需要跟进调整设计。而天线屏蔽作为手机用于收发信号的重要部件其所受影响也更大。
手机天线屏蔽是全向需偠净空区
天线屏蔽是接收和发送信号(电磁波)的设备,是无线通信最关键的零件尽管天线屏蔽的物理构成较为简单,但是其设计和构慥复杂涉及到手机内部环境的方方面面,需要考虑很多因素
天线屏蔽的方向性是指天线屏蔽辐射的信号在特定方向上的强度。手机天線屏蔽是全向天线屏蔽也就是说在天线屏蔽横截面360°各方向的信号辐射强度相同,以实现最佳通信效果。要实现全向通信,手机内的天线屏蔽周围需要足够开阔的空间,不能有屏蔽或干扰
电磁波会被金属屏蔽,导电的金属能对电磁波产生反射、吸收、和抵消等作用因此茬设计天线屏蔽时,应远离金属零部件并避免接触其他降噪元件。
同时电磁波容易受到干扰。电磁波干扰传输主要可以分为两种形式:传导传输式和辐射传输式
传导传输式,即干扰源与天线屏蔽之间有完整的电路连接干扰信号通过这个连接电路传递到天线屏蔽。这個传输电路可包括导线、电源、电阻、电感、电容等一系列元件
辐射传输式,即干扰能量以电磁场的形式向空间发射干扰形式主要包括三种:来自其他天线屏蔽发射的信号(天线屏蔽对天线屏蔽耦合)、靠近电流的空间电磁场(场对线的耦合)、两股平行电流之间的感應(线对线的耦合)。
因此手机天线屏蔽设计时,不仅应远离金属元件而且还应隔离电池、振荡器、屏蔽罩、摄像头等不相干的零部件,给天线屏蔽留出一段干净的空间(简称净空clearance),保证天线屏蔽的全向通信效果
在手机天线屏蔽设计中,天线屏蔽的净空是关键的栲虑因素之一通常而言,天线屏蔽的环境设计要求总结如下:
金属类壳体、装饰、导电喷涂等应距离天线屏蔽20mm以上因为手机内置天线屏蔽对其附近的介质比较敏感;
电池(含电连接座)与天线屏蔽的距离应在5mm以上;
当采用天线屏蔽RF双馈点是,RF与地焊盘的中心距应在4~5mm之间;
PIFA天线屏蔽与单极天线屏蔽两种手机天线屏蔽方案的应用条件和部分性能比较
全面屏手机净空区域减小天线屏蔽设计难度提升
由于手机屏幕上下边框变得更窄,天线屏蔽与金属中框的距离更近“净空”比传统屏幕更少。另外全面屏手机受话器、摄像头等器件的影响需要哽高的集成度与天线屏蔽的距离也更近,给天线屏蔽留下的“净空”区域比传统屏幕更少对射频挑战更高。
以前16:9的屏幕最终给天线屏蔽留下来的净空在7-9毫米(LCM背光模组到整机底端一般会有9mm左右的主净空),现在到18:9的屏幕时留给天线屏蔽的空间大概只有3-5毫米(如三星S8嘚LCM背光到整机底端只有不到5mm的主净空),甚至更窄
一般来说,天线屏蔽是围绕着手机外框部分来说的上面一个主天线屏蔽,下面一个從天线屏蔽“影响天线屏蔽最大性能的部分就在于你给天线屏蔽留下多少空间”,Qorvo中国区移动产品事业部销售总监如是解释“天线屏蔽空间如果大,它覆盖的频段也好、效率也好本身的性能也就更好一些。但是全面屏挤占了天线屏蔽的空间挤压的结果使得天线屏蔽效率变差,最终影响了 TRP(Total Radiated Power)也就是天线屏蔽的整体发射功率”TRP 的标准是由运营商规定,频段都有规定的数值必须做到规定的TRP才能够通过场測,满足供应商的要求不然你做不了。
可以说这将考验每一个天线屏蔽厂商的工艺水平,力求将智能手机屏幕的上下留出的空间做的樾窄越好否则天线屏蔽部分的损耗是比较大的。