¿Por qué los teléfonos móviles modernos no tienen una antena visible desde el exterior?

Los teléfonos antiguos tenían una antena fija dentro de una carcasa que era visible desde el exterior, o una antena retráctil, que era visible cuando se usaba. Supongo que esto era necesario para obtener una cierta longitud total.

En los teléfonos móviles modernos, todas las antenas están dentro de la carcasa. La dimensión de altura de los teléfonos móviles más antiguos era similar a la de los teléfonos móviles modernos actuales (teléfonos inteligentes). ¿Por qué ahora no se necesitan antenas visibles desde el exterior?

la RF cambió a medida que los circuitos mejoraron.

Respuestas (4)

Respuesta corta: las antenas externas no son atractivas para el usuario. El consumidor impulsa el mercado, y en estos días, los consumidores quieren más delgadas, más livianas, más rápidas, etc. Esto es realmente un gran problema para las antenas porque la física es fundamentalmente limitante.

La mayoría de las antenas de los teléfonos móviles son una especie de variante de una PIFA (antena plana de F invertida). Antenna-Theory tiene algunos artículos interesantes sobre PIFA y la ahora famosa antena del iPhone 4 . Los PIFA son bastante invariantes al patrón y proporcionan una coincidencia de impedancia decente. Tienen baja ganancia, pero si haces un cálculo del presupuesto del enlace, verás que tu piso de ruido es como -110 dBm (creo... lo olvidé, pero en algún lugar dentro de ese rango).

El milagro que hace que los teléfonos funcionen son las comunicaciones digitales. La modulación avanzada, los protocolos extremadamente robustos, MIMO, etc., han contribuido a garantizar la comunicación incluso cuando la antena del teléfono es un radiador terrible (ganancia de -5 dBi). Si realiza el cálculo del presupuesto del enlace para llegar a la torre más cercana, verá que funciona, siempre que el presupuesto del enlace tenga en cuenta todas las propiedades de comunicación. Es decir, hay que considerar qué nivel de señal necesita la radio (teléfono celular) para demodular los datos digitales y obtener información. Más allá de la ganancia analógica (antena, amplificadores, etc.), tiene ganancia digital a través de cosas como codificación de control de errores (es decir, ganancia de codificación) y técnicas de modulación robustas como OFDM (el estándar para LTE y el futuro). Las técnicas de acceso múltiple (CDMA, TDMA) y MIMO también contribuyen a ello. Si miras el "

Ha habido un gran impulso de contratación en las industrias móviles para contratar ingenieros de antenas para diseñar antenas que funcionen para teléfonos delgados. Uno de los desafíos más difíciles que enfrenta la gente ahora es que los teléfonos celulares necesitan muchas antenas que se acoplen y se comuniquen en las mismas bandas. Por lo tanto, debe poder integrar múltiples radios y antenas en una plataforma pequeña y asegurarse de que todo funcione. Cuando no lo haces bien, obtienes el iPhone 4/4S... :-)

¿No debería ser la "ahora famosa antena del iPhone 4"?

Hace mucho tiempo, cuando las antenas eran largas, había escasez de torres de telefonía móvil y las que había eran cortas. Hoy en día las frecuencias han cambiado, las torres de telefonía celular se han vuelto más potentes (más altas y más eficientes) y la tecnología en los teléfonos ha aumentado.

¿Crees que podría tener algo que ver con las longitudes de onda de las señales utilizadas en los sistemas antiguos y nuevos?
Tal vez, pero estaba pensando que, dado que las longitudes de onda más cortas no pueden penetrar tanta materia, no serían prácticas para tener una buena recepción. @Transistor
@Transistor No, en realidad no. Los teléfonos celulares modernos pueden usar muchas bandas que van desde ~380 a 2600 MHz.

Los teléfonos móviles más antiguos utilizaban principalmente antenas monopolo tradicionales, que (básicamente) consisten en un cable recto con requisitos de longitud específicos (como usted lo indicó).

Algunos teléfonos móviles modernos utilizan antenas de parche microstrip. Este tipo de antena se obtiene diseñando estratégicamente ciertas figuras (como cuadrados u otras) e imprimiéndolas en una placa de circuito impreso (PCB), típicamente con un plano de tierra en la cara opuesta (Vea por qué esto funciona aquí ). Esto permite que la antena se integre con el resto de los circuitos del teléfono celular y se ajuste dentro de la carcasa.

El tipo de antena más común en los teléfonos móviles modernos parece ser la antena plana F invertida (PIFA), que es un tipo especial de monopolo en un formato compacto de microcinta (parche).

Esto no es correcto. La mayoría de los teléfonos modernos utilizan variantes de antenas de F invertida. Los PIFA son probablemente los que se encuentran con mayor frecuencia. Antenna-Theory realiza algunos análisis en teléfonos más antiguos, incluido el infame iPhone 4. Consulte: antenna-theory.com/antennas/aperture/ifa.php Además, las antenas fractales no son más que líneas de corriente serpenteantes. El famoso Steven Best refutó los documentos y demostró que, si bien funcionan, no exhiben los milagros que afirman los muchachos de los fractales. Funcionan porque son líneas serpenteantes...
@AntennaGuy Corregiré el último párrafo.

En los celulares modernos todas las antenas están dentro de la carcasa

Claramente ese no es el caso. El iPhone, por ejemplo, es famoso por sus bandas de antena visibles. Lo mismo para muchos otros teléfonos también. Los más nuevos hacen todo lo posible para ocultar sus bandas de antena haciéndolas menos visibles.