手机天线设计人员面临许多挑战:对频段覆盖范围的要求不断提高,挑战性的行业设计限制以及不断缩小的天线安装空间。设计人员可以通过使用孔径和阻抗调谐器解决这些问题。但是,不能使用任何孔径或阻抗调谐器。如今,许多应用都需要使用更稳定,更可靠的调谐产品,才能完全满足设计要求。 01阻抗匹配和RF电压设计人员通常必须克服的挑战是天线上的RF能量。例如,与天线匹配的阻抗可以在匹配网络中生成更高的RF电压。当将阻抗与较高的电容或电感匹配时,匹配网络与天线之间可能会出现较大的差分电压。使用额定电压较低的设备时,系统性能可能会降低。为了消除这种性能下降的问题,需要具有更高额定电压的阻抗匹配设备。为了承受更高的RF电压,必须使用这些类型的阻抗匹配设备。图1显示了以更高(GSM850 / 900)功率电平传输信号时的RF电压有多高。图102天线阻抗详细信息应用和天线设计以及许多其他因素会影响天线的电压水平。其中包括以下三个因素:1.匹配设备的天线阻抗可能会导致更高的电压2.应用中的输入功率电平(即2级功率(PC2)或GSM)3.实际匹配的阻抗设备我们考虑这三个因素,仔细研究如何使用天线方向图和天线调谐器来优化天线设计。 03深入了解阻抗匹配阻抗匹配设备会影响功率水平,因此需要使用具有更高额定电压水平的设备来优化天线效率。图2显示了两种天线设计,即模式A和B。接下来,我们将解释这些设计模式和不同额定电压的阻抗匹配组件如何相互影响。我们还将介绍如何使用具有更高额定电压的设备来最大化总辐射效率。图2首先,在图3中,我们可以看到天线方向图“ A”如何与天线方向“ A”相对应。和“ B”表示在史密斯圆图上使用低频段GSM频率进行测量。如图所示,天线阻抗位于史密斯圆图的电感区域,因此串联电容器成为最佳匹配解决方案。因此,我们的天线匹配解决方案将使用电容器。图3在我们的示例中,我们测量并比较了图4左侧所示的两个相似设备作为天线阻抗匹配组件。一个是55VRF(DEVICE55),另一个是65VRF(DEVICE65)。每个设备均由具有32种不同电容状态和独立可切换开关的可编程电容器组成。图4选择每个设备的状态,以使天线模式A在低频范围内达到最大辐射效率。此外,所选设备状态还应满足每个设备的额定RF电压要求:DEVICE55为55VRF,DEVICE65为65VRF,如下图所示。该设备已在GSM850 / 900和LTEB12(频段12)下进行了测试。测量图(下面的图5)显示了连接这两个设备的天线效率和频率图。图5中的以上输出测量使用了天线方向图“ A”。 DEVICE55和DEVICE65。如图所示,如果使用较低电压的55V器件,则在GSM850和GSM900Tx频率下,效率将受到显着影响。为了在GSM850,GSM900和B12下获得更高的效率,同时保持电压电平,应选择DEVICE65的电压,因为其效率将超过DEVICE55。为了改善DEVICE55的响应性能,我们尝试使用模式“ B”。天线设计。以下输出测量图示出了模式“ A”。使用DEVICE65。对于DEVICE55,我们使用模式“ B”。尽管使用模式“ B”,但是GSM频率下的天线设计可以提高DEVICE55解决方案的效果,但仍不足以满足DEVICE65组件的要求。如图6所示,DEVICE65的效率再次超过DEVICE55。因为DEVICE65可以满足更高的RF电压输入阻抗要求。图6此外,通过使用模式“ B”获得的效率被提高。 DEVICE55并不比使用模式“ A”高。和DEVICE65,并且频带不是那么宽,尤其是在B12频率范围内。尽管当使用模式“ B”时将改善DEVICE55,但是效率不如使用模式“ B”时高。和DEVICE65。简而言之,天线上的高电压确实会影响效率和性能。我们的测量