4.1、天線的設(shè)計

在本項目的設(shè)計中，考慮到天線的空間有限，天線和PCB板的距離較小，采用PIFA天線難以設(shè)計，因此采用monopole天線來設(shè)計，同時帶來了天線的SAR問題。經(jīng)過初步的調(diào)試，該天線為如下圖（圖3）：

圖3、設(shè)計的實物天線

4.2、降低SAR 值的處理

在設(shè)計天線后，在SAR 測試后，發(fā)現(xiàn)天線的SAR 值不能達到美國標準。從測試結(jié)果可以看出，在手機鍵盤一側(cè)對人腦的輻射較大。因此，我們采用TDK 的磁性片將其貼到手機鍵盤和PCB 之間來抑制該處天線的輻射，從而降低手機的SAR 值。

4.3、天線的仿真

4.3.1、仿真模型的建立

天線設(shè)計后，用專門的3D 繪圖軟件CATIA 畫出天線的的3D 實體圖，然后將其天線和手機結(jié)構(gòu)圖導入到天線三維電磁場仿真軟件EMPro 中，再導入人頭模型。在導入手機和人頭模型后，最好移動人頭模型來調(diào)整兩者的相對位置，這樣便于手機天線的調(diào)試和導入。

在模型導入后，手機的放置顯得尤為重要，它將決定仿真后數(shù)據(jù)的精確度。標準的人頭模型的形狀是根據(jù)人體學研究中成年男子頭部的研究報告而制定的，模型的耳朵模擬人使用手持設(shè)備時耳朵的扁平狀態(tài)。

在測試SAR 的時候，根據(jù)手機的擺放位置不同，分為“貼緊臉頰”和“傾斜15 度”兩種，這是根據(jù)人們?nèi)粘４螂娫挼臅r候持機的習慣不同而定；同時，測試的時候又有左側(cè)和右側(cè)的區(qū)分。同樣在仿真的時候我們也要嚴格遵循實際測試時的擺放方法放置模型（圖4 顯示了建模后的示意圖）。

圖4、手機&S 人頭模型3D 圖

在仿真時，人頭內(nèi)部組織液的導電率和介電常數(shù)的設(shè)置對仿真的精確性有很大的影響。在測試高頻和低頻的時候所用的組織液的介電常數(shù)是不相同的，測試高頻時，組織液的介電常數(shù)是40，導電率是1.4S/m，而測試低頻時，組織液的介電常數(shù)是41.5，導電率是1.4S/m。在仿真的時候也需對高、低頻的導電率和介電常數(shù)分別進行相應的設(shè)置。在對SAR 值進行仿真的時候要注意選中表面電流這一項，以便于使計算結(jié)果更加準確。

4.3.2、天線設(shè)計后仿真優(yōu)化

在將手機和人頭模型導入軟件后，進行仿真后，可以看出天線的輻射圖（圖3）在在靠向人腦部位有一較強的電磁場強度，且該點的SAR 比較高，因此需要在該方向處加一磁性片從而改變該處的電磁場，降低SAR值。考慮到仿真后天線近場和SAR 值的Peak位置，再綜合評估手機內(nèi)結(jié)構(gòu)，我們將該磁性片貼到鍵盤下，從而減弱天線向人頭方向的輻射。經(jīng)多次仿真優(yōu)化磁性片的大小位置后，得到天線SAR 最優(yōu)點，優(yōu)化后方向圖見圖5。

圖5、天線方向圖