现代手机为什么没有天线？

现代手机为什么没有天线？

这是一个非常常见的问题，但其实源于一个普遍的误解！

事实是，现代手机绝对是有天线的。 实际上，它们比老式手机拥有多得多的天线。

关键的区别在于，你现在看不见它们了。下面我们来详细解释一下其原因和实现方式。

1. 从外置天线到内置天线的转变

• 老式手机（20世纪90年代 - 21世纪初）： 这些手机通常有一根长长的、可伸缩或橡胶包裹的外置天线。这是必要的，因为它们使用的无线电频率（如1G和2G）波长相对较长，特定长度的物理天线是收发这些信号最有效的方式。
• 转变过程： 随着手机越来越注重款式和便携性，突出的天线成了一个麻烦——它可能戳到人、钩住东西并且容易折断。随着材料和工程的进步，制造商找到了将天线嵌入手机外壳内部的方法。

2. 多天线的兴起：MIMO 技术

这是最重要的原因。现代手机不仅需要连接一个网络，还需要同时连接多个网络，并且速度要快得多。

一部典型的现代智能手机拥有 10 到 20 个不同的内置天线，用于支持广泛的无线技术：

• 蜂窝网络（4G/5G）： 至少 2-4 根天线用于 MIMO（多输入多输出）技术。MIMO 在发射端和接收端使用多个天线来提高数据速度和信号质量。对于5G，有些手机甚至使用4x4 MIMO系统（四根天线）。
• Wi-Fi： 至少 2 根天线用于 Wi-Fi MIMO（双频或三频）。
• 蓝牙： 1-2 根天线。
• GPS / 全球导航卫星系统： 1-2 根天线用于卫星导航。
• NFC（近场通信）： 一根小型天线，用于非接触式支付。
• 超宽带（UWB）： 另一根天线，用于空间感知（如精确定位其他设备）。

如果所有这些天线都外置，你的手机看起来会像只刺猬！

3. 它们是如何被隐藏的？设计与工程

那么，他们把这些天线放在哪里呢？手机设计师运用了巧妙的技术将它们无缝集成：

• 天线带： 手机金属边框上的那些细塑料条吗？那些就是天线带。手机的金属机身会阻挡无线电波，因此设计师用不导电的塑料段将金属边框分割开。这些部分作为无线电信号的"窗口"，天线就直接内置在这些边框部分中。
• FPC 天线： 柔性印刷电路（FPC）天线薄而柔软，可以粘贴在复杂内部结构中未被使用的空间里，例如中框上或电池仓的背面。
• LDS 技术： 激光直接成型（LDS）是一种常见技术，用激光在手机的塑料内架上直接"绘制"出天线图案，然后进行金属化处理。这使得复杂的三维天线设计能够完美适应狭窄的空间。

4. 内置天线面临的挑战

隐藏天线也带来了一些问题：

• "你握持方式不对"的问题： iPhone 4 曾有一个著名的问题，因为其兼作天线的不锈钢边框可能被用户的手短路，导致信号下降。这凸显了内置天线设计的敏感性。
• 设计上的妥协： 手机设计师必须不断在美观、结构完整性和天线性能之间取得平衡。一个漂亮的全金属设计对天线工程师来说是一场噩梦。
• 脆弱性： 虽然内置天线不会像外置天线那样折断，但如果手机弯曲或内部组件更换不当，它们也可能会损坏。

简而言之：

现代手机没有单一的、可见的外置天线，是因为它们现在使用多个、微型化的内置天线来支持多种不同的无线技术（4G、5G、Wi-Fi、蓝牙、GPS等）。这一转变是由对更好设计、更多功能的需求以及能够在不过多牺牲性能的情况下隐藏天线的技术能力所驱动的。