IC基板 - 周波数帯域を覆うアンテナブースタチューナ組合せ

材料マイクロ波マガジン/2019年4月号発行エントリー：2019/3/25 11:02:56
アンテナブースターアンテナチューナー

ジョーズ・テンプル. ライバ, フラクアンテナ, ジャメアンギラ,ラモンルルのフラクチャアンテナと大学, とコルシュテンスとロベルトキャベンディッシュの速度論

多数のLTE周波数帯のために。無線デバイスは多くの複合体を必要とする 多周波アンテナ設計 1 - 12. 2 Gと3 Gと比較して, それは824から960と1710から2170 MHzだけを使用します, 4 Gの最大の課題の一つは、大きな動作帯域幅である. 低周波領域の低い周波数, 特に698 MHzと960 MHzの間の周波数, アンテナが動作波長に比較して小さいに違いないので、チャレンジを悪化させる.

本論文では，fractusアンテナの86.4 mm 3の小型アンテナブースタとキャベンディディングキネティックスの小型アンテナチューナを2 mm 2の面積で結合する方法について述べ，698〜2690 mhzの周波数範囲でのlte周波数帯をカバーするアンテナシステムを実装した。

ブースターチューナー

仮想アンテナ技術13‐18は非常に小さいアンテナ素子に依存する, アンテナブースター, LTE帯域幅要件を満たす良い方法です. マッチングネットワークの使用, 複雑なアンテナ形状を設計することによって動作周波数帯域を調整する代わりに, しかし、適切なマッチングネットワーク, これはより速く、より費用対効果が高い. マッチングアンテナだけが1つの設計からanother18まで変わるので、同じアンテナ・ブースターは異なるプラットホーム・サイズに適応されることができる. これは従来のアンテナ設計とは異なる, 異なる状況で異なる幾何学的形状に対して別々に設計されなければならない. 小さいサイズに加えて, アンテナブースターも表面実装部品である, 無線デバイスにおける統合の簡素化.
アンテナブースター, with a size of 12 mm*3 mm*2.4 mm, の角にインストールされています スマートフォン.

アンテナチューナー, 低損失, 高RF電圧に耐える可変コンデンサ. それらはチューナブルアンテナに理想的である, ダイナミックロードチューナ, チューナブルフィルタ, 高電圧動作を必要とするアナログRF応用キャベンディジーキネティックアンテナアンテナチューナは、従来のシリコンオンインシュレータ（SOI）またはGaAs RFフロントエンドの高挿入損失およびRF電圧処理限界を排除するために特許を受けたRF MEMS技術を使用する。

fractusアンテナブースターとcavendish速度論アンテナ・チューナの組合せ設計は、698から2690 MHzの周波数範囲の全ての通信周波数帯19 - 20を支持する。このエンハンサーとチューナーの組み合わせの主な利点は、ワイヤレスデバイスが動的に、全体の周波数範囲で特定の帯域幅のパフォーマンスを最適化することができますし、各カバレッジとユーザー使用のシナリオをサポートするために最大の放射線とプラットフォームを提供することです。

キャベンディジートカイネティクスのRF MEMS技術と製造プロセスを使用して製造されたデバイスは、高精度と信頼性を有しており、100億サイクルの使用後も、すべての仕様21 - 22を満たすことができる。32 k301 301 r SmartTune - Eraはアンテナチューナ（図1を参照）を使用して、この記事のデザインコンセプトを実証しました。広いキャパシタンス範囲の製品は入手可能です。キャベンディッシュの速度論のチューナ・シリーズは、0.4から3 pFまで様々な静電容量範囲を提供します。すべてのSmarTuneアンテナチューナーは、MIPI RFFFインターフェイス（図2参照）を介して制御されます。チューナの機能は、コントローラの論理回路によって独立して管理される。

本稿で提案する再構成可能マッチングネットワークは MEMS可変コンデンサ (Z2) つの集中コンデンサとインダクタ このデザインで, Murataからのすべての受動成分は高Q値と厳しい許容範囲を持つSMD 0402型である. 同調可能なコンデンサは32の状態を有する, デジタル制御, そして、各々の状態は、0の静電容量値に対応する.4から1 pf. このデザインで, 値と状態の対応関係は0です.40 (S00), 0.44 (S02), 0.55 (S08) and 0.92 pF (S27).

ネットワークマッチングを伴わないアンテナブースタのインピーダンス特性は非常に悪い, 特に低周波で, 698から960 MHzまで, どこ |S 11| は- 1 db 17より小さい. しかし, マルチバンド整合ネットワークによる, アンテナの形状を変えることなく簡単に性能を調整できる. アンテナブースタの位置は、接地面上の実効放射パターンを励起するために重要である. In this design, グランドプレーンのコーナー16 - 17が選択された.

同調可能なコンデンサの状態は、グランドプレーンの端部の平行界面を介してソフトウェアによって制御される。このインターフェースは、評価ボードをキャベンディッシュイニシティックス'を実行しているPCに接続します。そして、それはインピーダンスチューナーを32の状態のどれにでもセットするのに用いられます。

地上飛行機は放射線にとって重要な貢献者だから, アンテナ性能を測定するとき、インタフェース接続に悪影響を避けるために, 以下の手順が使用されます：接続インタフェースを通してインピーダンスチューナーの望ましい状態を選択してください. 設定後, インターフェイス接続が削除されます, そして、グランドプレーン上のバッテリは、状態を維持するためにDC電圧をチューナに提供する. これは、アンテナ効率とS 11測定をインターフェース接続に影響させません.
評価ボードはキャリア集約のために設計されている (CA), データレートを増加させるために同時に複数のLTE周波数帯域を使用することができる. 表4は、各バンド間CA対に対する推奨アンテナチューナー状態を示す.