影响手机结构设计的关键因素

刘伟 浪潮乐金数字移动通信有限公司

1 前言

随着移动通信技术的迅速发展和手机的广泛使用，人们生活在移动数字时代。在过去，人们倾向于关注质量和性能，并且随着人们生活水平的提高，要求也得到了提高。目前人性化设计是否已经成为一个重要的考虑因素。作为一种现代通讯工具，手机一直伴随着人们，在日常生活中发挥着重要作用，也是一种娱乐工具，其设计更为重要。一是从功能和性能的角度出发，即如何使手机具有更好的性能；二是如何从手机用户的角度来设计手机。使用户看起来满意的结构。

2 影响手机性能的结构设计因素

2.1 手机静态保护

静电是一种常见的自然现象。然而，静电放电已经成为电子产品和设备的危险，导致故障甚至部件损坏。移动电话中有许多用于人机交互的组件，因此存在人体静电放电的静电放电问题。这些问题包括：静电放电会导致手机发生故障，碰撞甚至损坏，并导致其他安全问题。早期的解决方案是尽可能地增加外壳的厚度，即，增加外壳导电板之间的距离，或者通过某些等效装置增加外壳气隙之间的距离。目前另一种方法是在壳体内喷涂EMI涂料，达到静电保护的效果。

2.2 印刷电路板设计注意事项

印刷电路板是高密度板，现在通常是8层板。在电磁干扰、音频、静电放电等方面。空间越大线路宽度和线路间距越大，移动电话的性能越好，目前移动电话的发展趋于小型化，因此设计需要兼顾两者。

2.3 电磁兼容性设计

电磁兼容性，包括由电磁辐射产生的设备或系统的含义，不影响其他设备或系统的性能；设备或系统的抗扰性足以保护设备或系统的功能免受其他干扰。NCE.EMC设计涉及大量内容。原则上，应研究干扰（干扰源、干扰耦合通道和接收机）和干扰抑制措施三种元素。从技术角度来看，主要是如何使用滤波，接地和屏蔽三种技术。通常的措施是：一方面，设备或系统本身应选择相互干扰最小，布局合理的设备，电路和元件；另一个方面通过接地，屏蔽和过滤技术抑制和隔离电磁干扰。移动电话的主要电磁干扰如下：

2.3.1 板的干扰

由于线路、层、地和移动电话中的公共电源之间的板耦合，从电路板内部执行耦合。为了减少或避免这种耦合，应小心地布置和布置电路板的布局。特别地，应适当地布置敏感装置与强辐射源的相对位置。插头处的信号线高度集中并合理布置。使用接地线合理屏蔽是有益的。为了减少设备之间的干扰，移动电话通常采用两种结构设计方法。一个是隔离和加固移动电话的外壳，然后将导电涂层施加到表面上，并在极的顶部使用具有一定弹性的导电粘合剂。通过隔离电路板将采用不同的器件。该方法工艺简单、成本低、修改方便、节省空间。缺点是屏蔽效果不理想，存在一定的电磁泄漏。另一种方法是使用由电路板上的屏蔽罩焊接的白色铜。该方法的优点是屏蔽效果好，工艺简单。缺点是移动电话不便于维护和占用很大的空间。第一种方法目前较少受到国内制造商的使用，但是韩国移动电话的使用仍然相对较高。为了使电话更薄，我改进了金属屏蔽的设计，使得在屏蔽上的吸盘被升高、焊接和覆盖以去除吸盘。这种设计可以有效地减少空间，并已应用于下一个新的E606。

2.3.2 发射机功率放大器干扰

在移动电话中，发射机功率放大器是最大的干扰源。对于TDMA手机，发射器不会干扰接收器，因为接收器和发射器不能同时工作。然而，发射放大器将严重影响发射环VCO的相位噪声并产生发射频率。为了减小发射机功率放大器对发射环VCO的影响，功率放大器应与布局中的VCO分离，电压调节器应单独屏蔽VCO，以消除电源的干扰。

2.3.3 天线辐射干扰

在当前流行的内置天线电话中，天线和内部设备之间的干扰特别突出。在以前设计的手机中，天线与液晶显示器之间的干扰使手机的灵敏度不合格，显示屏闪烁，最后通过添加吸收材料解决了解决方案。为了防止天线辐射对移动电话电路的影响，除总体措施外，还有两个关键点：一个是发射机和机器处于不同的电磁空间；另一个是通过音频输入抑制射频干扰。

3 影响用户手机结构设计的关键因素

在下文中，我们将从手机用户的角度分析手机结构设计的各个方面，以及应考虑哪些因素。

3.1 绿色手机结构

在实际使用中，很多人担心手机辐射会影响用户的健康。为了覆盖尽可能宽的区域，基站天线通常位于高层建筑的顶部。在移动电话与其基站之间产生一定程度的非电离辐射（通常称为射频辐射）。射频辐射对人体的影响取决于其频率和功率。模拟电话使用800至900 MHz之间的频率，而数字电话使用1850至1990 MHz之间的频率。这些限制在国际上是很明确的。目前，在美国，SAR的安全标准为2瓦/千克，美国为1.6瓦/千克。在中国，根据国家电磁辐射暴露限值和测量方法强制性标准的最终草案，手机辐射限制为1 W / kg。

3.2 手机结构设计的便利性要求

在结构设计中，保证了用户的方便。手机电池，SIM卡和存储卡应易于操作。目前，大多数手机存储卡可以直接插入外部，使用更方便，无需拆卸手机后盖。但是，在设计时，您应该充分注意手机是否允许热插拔存储卡，否则会导致手机崩溃。除此之外侧键对于人们日常使用的过程之中非常常见，所以其实人们最长使用的步伐，所以其位置的选择非常重要，而因为其按键的特性，就需要在防水上做好设计已达到用户满意的目的。

4 新材料在手机设计中的应用

随着手机设计的不断发展，结构工程师的空间利用率越来越小，手机结构的强度受到很大威胁。如今越来越无法满足材料的性能要求，因此新材料的应用越来越受到手机的关注。设计师从原始的ABS外壳材料到手机，再到后来广泛使用的金属外壳。5G时代的来临，对于手机设计的过程带来了很多的影响，首先金属外壳逐渐进行套套，塑料外壳逐渐成为了主流，因为其外表多彩的效果，让人们对其有了更多的热爱。

5 结束语

影响纤维材料应用的一个重要因素是表面效应。由于纤维材料形成过程中的不稳定性，形成漂浮在纤维表面上的壳状现象，容易发生并影响外观，而较弱的纤维材料可以被喷射。表面的附着力不好，容易油漆。因此，在塑料外壳的成型过程中，喷涂纤维材料，表面上容易出现装饰图案，特别是涂层的浅色更加明显。尽管在使用纤维材料方面存在许多问题，但由于其优异的强度和战斗力，它变形，因此越来越多的应用于移动电话上。这是一种趋势和必要性。