Hm, tratemos de responder uno por uno.
¿Por qué es difícil usar carcasas de metal para teléfonos móviles?
- Un respaldo metálico en la parte superior de una antena tiene un efecto de protección que reduce la sensibilidad de la antena.
- Tener el mismo metal cubriendo múltiples antenas está causando interferencia de una antena a todas las demás bajo el mismo escudo de metal.
- Los teléfonos inteligentes modernos con LTE y HSPA + usan dos antenas para la misma frecuencia, una antena principal y una antena secundaria, para cambiar entre ellas o usarlas simultáneamente (MIMO, entrada múltiple, salida múltiple). Esas antenas necesitan una cierta separación (varios dB) para tener efecto. Bajo la misma cubierta de metal, este efecto disminuirá y se aplicarán más de 2 elementos.
¿No podemos usar el área frontal superior e inferior para antenas en su lugar?
Este ya es el caso y es necesario independientemente del material utilizado.
Para tener la mejor recepción, una antena necesita un espacio abierto (la posibilidad de irradiar en tantas direcciones como sea posible sin estar protegida por metal / electrónica). Es por eso que la antena principal de todos los teléfonos inteligentes modernos se encuentra en la parte inferior del dispositivo. Esta es el área más alejada de la cabeza y permite la mayor libertad de recepción desde múltiples ángulos.
¿Por qué no usamos un metal como antena?
Hay dos grandes problemas en esto:
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- Precisión de la antena: para cubrir una frecuencia requerida con la mejor calidad posible, una antena debe tener características muy específicas (longitud específica, forma específica, tamaño específico) que deben adaptarse para cada dispositivo. Estos diseños de antenas no se pueden sacrificar más por la estética y el diseño del producto (los diseñadores de antenas ya están muy desafiados por las decisiones de diseño hoy en día, con cada vez menos espacio disponible en el dispositivo para la antena).
- Antena frente al cuerpo: cuando una antena de alta frecuencia entra en contacto con el cuerpo humano, la sensibilidad de recepción disminuye drásticamente, porque el cuerpo convierte gran parte de la energía de la radiación en calor. Energía necesaria para superar la distancia a la torre celular. Así que esto afecta fuertemente la recepción (google “Antenna gate” para la historia de una compañía de renombre que no consideró eso)
Los problemas descritos de tener una cubierta de metal en la parte superior de la antena se pueden reducir aumentando el tamaño de la antena y el espacio físico disponible para su radiación.
Pero esto está introduciendo limitaciones más fuertes al diseño del producto.
HTC One es un ejemplo de tal compensación de diseño en acción:
- Al dividir la cubierta metálica del HTC One en varias partes (separadas en las ubicaciones de antena principal y secundaria), se reduce el efecto de la interferencia cruzada.
- Al usar una PCB de forma estrecha que llega de arriba a abajo del dispositivo (la batería tge en HTC One está entre la PCB y la pantalla), se reduce el camino desde la antena principal al circuito de RF.
- Al hacer que la batería no sea extraíble, se puede usar un espacio más grande de la parte posterior para la forma de la antena secundaria. Pero sobretodo:
- Al dedicar una gran cantidad del frente del dispositivo a la radiación de la antena, la debilidad de la radiación en la parte posterior se compensa con una mejor radiación desde el frente.
Si compara un HTC One M8 con un LG G3, puede ver el impacto de esta elección de material en el diseño del dispositivo.
El G3 tiene más del 85% de su superficie cubierta con pantalla, porque combina un diseño de antena eficiente con una buena selección de material.
El HTC One es comparativamente más grande a pesar de tener una pantalla más pequeña que el G3.
Eso no solo se debe a sus altavoces estéreo frontales, como afirman las personas mamy, sino al mayor espacio de antena necesario para alcanzar una sensibilidad comparable.
