移動通信天線中使用變壓器常遇3點難題及解決方案
將普通的LC電路跟天線連接,根據(jù)頻率特性的不同在廣帶寬情況下阻抗整合會變得困難。針對該情況,將本次試制的高頻變壓器跟天線連接,lowband 和 highband都轉(zhuǎn)換成了最合適的阻抗。也就是說,工匠圖上的阻抗軌跡有可能變化成阻抗整合容易的形狀。之后通過外部的調(diào)節(jié)元件將阻抗軌跡的相位進行微 調(diào),有可能非常容易的就集中在50Ω附近了。(圖5)
在將這種高頻變壓器進行通信終端實裝的時候,有什么優(yōu)點,安裝跟不安裝的環(huán)境下對天線特性進行比較和評價。
使用市場上的夏普智能手機「ISW16SH」型號,在LC電路中進行阻抗整合時的特性,使用試制高頻變壓器進行阻抗整合時的特性,兩者進行比較跟評價。(圖6)
ISW16SH機型在天線部分正下方有USB接口,在嚴格的條件下通過跟該接口連接對天線的電場進行評價。
結(jié)果顯示,lowband情況下LC電路和高頻變壓器都不可能達到「S11《-6dB」(反射損耗1.2dB)。而highband情況下,達到 「S11《-6dB」范圍的,如果使用LC電路的話是300MHz,而使用高頻變壓器的話則是500MHz,達到了66%的改善效果。(圖 6(c))。此外,LC電路和高頻變壓器中天線的綜合特性顯示「TotalEfficiency」,lowband的高頻側(cè)也得到了0.6dB的改善效 果。(圖6(d))。這種改善效果正是由于帶寬的廣帶寬化和I.L.得到了改善。
接下來將針對天線小型化的有效性進行檢測。一般來說天線具有改善接地距離的特性。但是,天線占據(jù)空間(排除了GND領(lǐng)域)很大的話天線以外的元器件安 裝空間就會受壓迫。天線小型化和縮小天線空間迫在眉睫。當天線空間的一部分被GND占據(jù),對這時候的天線特性的變化進行評價。天線空間的寬度為52mm, 其中 13mm被GND占據(jù),lowband的特性劣化,變成了跟LC電路等同的TotalEfficiency(圖7(b))。這就意味著實際上天線空間的面 積可減少25%。
綜上所述,可證明本次試制的高頻變壓器跟普通的LC電路相比可以改變天線的特性。高頻變壓器的變壓比適應(yīng)了天線的lowband和highband阻抗的實體,即使是在全頻帶范圍內(nèi),可以說也能夠獲得穩(wěn)定的阻抗整合的特性。
我們會將本次開發(fā)的設(shè)備產(chǎn)品化。此設(shè)備將被視為繼電感器和電容器之后“第三的阻抗整合器件”而被活用。此設(shè)備是使用了變壓器的被動元器件。像電感器和 電容器一樣,不像使用了轉(zhuǎn)換開關(guān)等能動器件一樣有競爭力,但它親和性很高。它對應(yīng)攜帶終端的多功能化,而天線今后必定是會進化的,我們堅信該設(shè)備今后必將 為此進化作出貢獻。
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