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| 综合智能防误终端天线方案设计 |
1、质保期:2年及以上。
2、工 期:20天。
3、付款方式:合同签订后10个工作日内,甲方支付给乙方全部费用的40%作为预付款;项目交付且甲方验收合格后10个工作日内,甲方支付乙方设计费用的60%。
4、采购人:****;项目业主:****。
5、项目内容
综合智能防误终端天线方案设计
6、技术要求
综合智能防误终端天线方案设计外包技术规格书
1 项目概述
本产品为面向电力/工业现场作业场景的「综合智能防误手持终端」(以下简称「终端」),集成身份识别、定位通信、近距交互、远程联网等功能,****电站、配电室、检修现场等复杂电磁环境中完成防误操作、任务派工、位置上报与远程协同。
本规格书面向天线方案设计外包**方(以下简称「乙方」),明确终端内置多制式天线的方案评估、样机调试、调试优化及量产导入等全流程技术要求、交付物清单与验收标准,作为项目合同附件及设计开发的技术基线。
1.1 适用范围
适用于终端整机内置 GPS、北斗、蓝牙(BLE)、WiFi、Zigbee、NFC、4G(LTEFDD/TDD)等全部无线制式的天线方案设计与调试。
覆盖从天线选型评估、首版打样调试、兼容性测试,至量产阶段天线一致性管控的全过程。
1.2 术语与缩略语
| 缩略语 |
英文全称 |
中文释义 |
| GPS |
Global Positioning System |
全球定位系统(含 L1 频段 1575.42 MHz) |
| BLE |
Bluetooth Low Energy |
蓝牙低功耗,工作于 2.4 GHz ISM 频段 |
| WiFi |
Wireless Fidelity |
无线局域网,支持 2.4 GHz / 5 GHz 双频段 |
| Zigbee |
IEEE 802.****.4 |
短距低功耗无线传感网协议,2.4 GHz 频段 |
| NFC |
Near Field Communication |
近场通信,13.56 MHz |
| 4G / LTE |
Long Term Evolution |
第四代移动通信,覆盖 800 960 MHz(低频)/1710 2690 MHz(高频) |
| TRP |
Total Radiated Power |
总辐射功率 |
| TIS |
Total Isotropic Sensitivity |
总全向灵敏度 |
| OTA |
Over The Air |
空口(辐射性能)测试 |
2 产品形态与使用场景
2.1 产品外观与结构
终端为手持类工业 PDA 形态,外壳采用高强度工程塑料 + 局部金属中框,正面带触控屏,侧面配置实体按键与扫码/防误钥匙接口,背部设有电池仓与挂绳孔。整机结构尺寸、内部堆叠、电池与主板位置详见附件《终端 3D 结构文件》。
下图为终端外观示意图(详细尺寸以 3D 图档为准):
2.2 典型使用场景
户外/半户外电力巡检:开阔环境下需要稳定的 4G 回传与 GNSS 定位;
变电站/配电室强电磁干扰环境:金属柜体密集、多路径反射严重,对天线抗干扰与隔离度要求高;
手持贴紧操作:人体(手部、头部)对天线的遮挡与吸收需纳入评估,支持左右手横/竖握典型姿态;
近场交互:与电子锁具、标签的 NFC/BLE/Zigbee 近距离通信要求稳定可靠。
3 天线需求总览
终端共需设计/选型 5类天线,覆盖频段、制式与物理位置建议如下表。乙方需基于整机堆叠、ID 外观与净空区域进行评估,给出最优选型与布局方案。
| 序号 |
天线类型 |
工作频段 |
推荐形式(参考) |
建议布局位置 |
| 1 |
GNSS 天线(GPS/北斗) |
1575.42 MHz / 1561 MHz |
有源陶瓷贴片天线 |
整机上部,远离主板干扰源 |
| 2 |
WiFi / 蓝牙 / Zigbee |
2.4 GHz ISM;5 GHz(WiFi) |
FPC / LDS / PIFA,双频 |
整机顶部或上部侧边净空区 |
| 3 |
4G 主天线(TRX) |
低 800 960 MHz;高 1710 2690 MHz |
FPC / LDS / 金属环缝天线 |
整机下部,远离人头手握区 |
| 4 |
4G 分集/MIMO 天线 |
同主天线对应频段 |
FPC / LDS |
与主天线对角布局,保隔离 |
| 5 |
NFC 天线 |
13.56 MHz |
铁氧体 + FPC 线圈 |
整机背部或正面顶部读卡区 |
4 关键性能指标(KPI)
以下指标为自由空间(无电池、无手握、无外壳喷涂影响)下的最低要求,实际装机完成(含外壳、电池、LCD、手握模型)后效率允许合理下降,但 OTA 指标(TRP/TIS)须满足本规格书 4.2 节要求。原则上效率指标「就高不就低」,表中数值仅为最低门槛。
4.1 天线效率(自由空间)
| 天线类型 |
频段 |
最低效率要求 |
备注 |
| GNSS(GPS/北斗) |
L1:1575.42 / B1:1561 MHz |
40% |
配合低噪放 18 dB |
| WiFi / 蓝牙 / Zigbee |
2.4 GHz 频段 |
40% |
多制式共用,关注端口隔离 |
| WiFi |
5 GHz 频段 |
40% |
终端支持 5G WiFi 时执行 |
| 4G 主天线(低频) |
800 960 MHz |
20% |
重点关注 B5/B8/B20 |
| 4G 主天线(高频) |
1710 2690 MHz |
35% |
重点关注 B1/B3/B7/B38/B40/B41 |
| 4G 分集/MIMO |
同主天线频段 |
主天线对应指标的 80% |
与主天线隔离 10 dB(低)/15 dB(高) |
| NFC |
13.56 MHz |
读卡距离 30 mm(标准卡) |
电池/金属后盖环境下稳定 |
4.2 OTA 辐射性能(整机装机后)
4G 主天线 TRP:全频段 17 dBm(低频)/ 18 dBm(高频),以运营商入库要求为准;
Wi-Fi 2.4G:TRP 14dBm
Wi-Fi 5G:TRP 13dBm
GNSS C/N0:开阔环境冷启动 42 dB-Hz。
4.3 其它通用要求
回波损耗:S11 -6 dB(工作带宽内最差值),目标值 -10 dB;
天线间隔离度:异频天线之间 15 dB,同频共存天线通过合路器/匹配网络保证端口隔离 10 dB;
环境适应性:-20 ℃ ~ +60 ℃、湿度 5%~95%RH 条件下天线性能不失效;
ESD:天线馈点接触放电 ±8 kV、空气放电 ±15 kV 不损坏。
5 结构与环境约束
5.1 净空与环境
天线所在区域不得布置电池、屏蔽罩、大尺寸金属器件、扬声器、马达、摄像头钢圈等金属件;
天线支架/载体优先选用 LDS 塑料(PC/PC+ABS,含激光活化料)或 FPC 贴附工艺,天线高度尽量 5 mm(4G 低频段建议 6 mm);
天线与金属中框、电池金属外壳的距离需在仿真中明确评估,必要时通过开槽/断缝/寄生枝节优化。
5.2 工艺与装配
FPC 天线厚度 0.2 mm(含背胶),弯折半径 3 倍 FPC 厚度;
馈电方式:弹片 / 顶针 / 同轴(直径 1.13 mm)均可,优先使用弹片接触,触点镀金厚度 1 u ;
天线在整机装配中需有防错装、防偏移定位特征(定位孔/定位柱/双面胶背胶形状)。
5.3 调谐与可扩展性
4G 主天线预留天线调谐开关(Tuner)位置,由射频前端方案统一考虑;
所有天线预留 型匹配网络位置(0 预留 + 两颗并联位),方便后期调试;
PCB 上天线馈线走线需做 50 阻抗控制,包地处理完整,远离高速数字信号线( 3 mm)。
6 设计交付物清单
乙方需按里程碑节点提交以下交付物,电子档以 PDF + 源文件方式提供。
| 阶段 |
交付物名称 |
内容要求 |
格式 |
| 方案阶段 |
《天线方案评估报告》 |
含天线选型对比、布局建议、净空评估、风险点、同类案例 |
PDF / PPT |
| 方案阶段 |
《天线布局 3D 示意图》 |
在 ID/MD 文件上标注各天线位置、净空区、禁布区 |
STEP/STP + PDF |
| 仿真阶段 |
《电磁仿真报告》 |
S 参数、效率、方向图、表面电流、SAR 预估、人体手握影响 |
PDF + 仿真工程 |
| 仿真阶段 |
《天线 2D/3D 设计文件》 |
FPC Gerber、LDS 3D 走线、弹片/支架 2D 图,含尺寸公差 |
Gerber/DXF/STEP |
| 样机阶段 |
《调试报告》 |
S11 实测、效率实测、OTA 预测试、匹配网络、问题整改记录 |
PDF + 测试数据 |
| 样机阶段 |
天线首版样品( 20 套) |
含 FPC/LDS 本体、同轴线/弹片、匹配器件 BOM |
实物 |
| 认证阶段 |
《认证测试支持报告》 |
配合 SRRC/CCC/运营商入库的天线数据与整改支持 |
|
| 量产阶段 |
《量产规格书 检验规范》 |
电气指标、外观、尺寸公差、包装、可靠性要求 |
PDF + Word |
| 量产阶段 |
Gerber/钢网/贴片坐标 生产文件 |
用于****工厂量产 |
Gerber/Pick Place |
| 全阶段 |
BOM 清单(天线部分) |
含天线本体、同轴线、弹片、匹配件型号、厂商、单价 |
Excel |
7 项目里程碑与验收标准
| 阶段 |
里程碑 |
参考周期 |
验收标准 |
| M1 |
方案评审通过 |
T0 + 2 周 |
方案评估报告评审通过,布局建议经结构、硬件确认 |
| M2 |
仿真冻结 |
T0 + 5 周 |
仿真报告中效率/S11/隔离度满足本规格书第 4 章要求 |
| M3 |
首版样机调试完成 |
T0 + 8 周 |
装机实测 S11、效率满足 KPI,整机功能样机 5 台可用 |
| M4 |
OTA 达标 / 设计冻结 |
T0 + 11 周 |
****实验室 OTA(TRP/TIS)、SAR 测试通过,设计文件齐套 |
| M5 |
认证与量产导入 |
T0 + 16 周 |
SRRC/CCC/运营商入库通过,量产规格书与生产文件交付 |
注:T0 为合同签订并由甲方提供完整 ID/MD/PCB 文件之日,具体周期以双方项目计划为准。
7.1 验收测试要求
天线无源测试使用矢量网络分析仪与 SATIMO/ETS 暗室,测试频段覆盖 700 MHz 6 GHz;
所有测试需提供自由空间数据;
可靠性测试:高低温存储、温度冲击、跌落(1.2 m,6 面 2 轮共 12 次)、盐雾、弯折后复测 S11 与效率,指标劣化 20%。
8 双方职责分工
8.1 甲方(发包方)职责
项目启动后 5 个工作日内提供 ID 外观图、MD 3D 结构图(STP)、PCB 堆叠与 Layout 参考、关键器件(屏幕、电池、摄像头、屏蔽罩)3D 模型及材料参数;
提供射频平台方案(Modem/Transceiver/前端模块型号)、时钟源、参考设计资料;
负责整机样机制作与组装,配合乙方完成装机调试;
按合同约定支付费用,负责第三方测试费用(OTA/SAR/认证)。
8.2 乙方(承接方)职责
****队,指定 1 名项目经理对口沟通,每周提交项目周报;
按本规格书第 6 章按时提交交付物,对仿真与实测数据的真实性、准确性负责;
配合甲方完成 EVT/DVT/PVT 各阶段天线问题定位与整改,直至量产良率 98%;
提供不少于 1 年的量产技术支持,对量产后出现的天线批次性问题在 72 小时内响应。
9 商务与知识产权
项目报价需涵盖方案设计、仿真、2 轮打样调试、认证支持、量产导入全程费用,差旅、税费单独列明;
付款节点建议:合同签订 30%、方案评审通过 20%、OTA 达标 50%
本项目产出的天线方案、仿真模型、Gerber、BOM 等全部知识产权归甲方所有,乙方不得用于第三方项目;
乙方对甲方提供的 ID/MD/PCB 等资料负有保密义务,保密期限不少于项目结束后 3 年;
任何一方违反合同约定,按《合同法》及合同条款承担相应违约责任。
三、联系方式
联系单位:****物资管理部
地 址:**省**市百里奚街道**路**路口北200米1218号
联 系 人:范岩磊166****5656
邮 箱:dlgy@hn508.****.cn