美国Peregrine Semiconductor开发出便携设备用天线调谐技术“DuNE”。该技术以数字方式调整嵌入半导体芯片内的可变容量电容器的容量值,控制与芯片相连接天线的阻抗。该公司把这一电容器称为“DTC(digitally tunable Capacitor)”。采用该公司的蓝宝石上硅技术“UltraCMOS”和减小互调失真的电路技术“HaRP”而实现。
该公司尖端技术部门经理Tero Ranta强调,“目前手机设计者面临的最大问题是难以提高多频带、多模手机上配备的天线的接收性能。以动态调谐天线阻抗的功能便可解决该问题。但目前在可处理的电力、可靠性以及量产规模等方面没有满足手机行业要求的技术”。
该公司所列举的竞争技术有两项。分别是使用MEMS(micro electro mechanical systems)技术的调谐元件和使用强介电体材料(BST等)的调谐元件。Tero Ranta认为,这两个竞争技术存在3个共同问题。第一,量产规模仍然较小。第二,需使用超过30V的偏压。第三,需准备外置的电荷泵芯片和控制芯片。
使用此次开发的天线调谐技术的话,可解决上述竞争技术的所有问题。首先,由于可通过低压串行接口调整芯片上集成的可变容量电容器的容量值,因此不需要使用偏压。该容量值可按照5bit分辨率(32级)进行调整。调整范围为0.5p~10pF。
不需要外置芯片。通过使用上述的蓝宝石上硅技术,可同时集成射频电路、模拟电路以及数字电路。即使不集成而以其它芯片实现,通过使用CSP(chip scale package),与竞争技术相比,安装面积也可减至1/5左右。
另外,可处理的电力也有所增大。在阻抗为50Ω的情况下,最小可通过38dBm的电力。可变容量电容器的Q值为40~80(在1G~2GHz情况下),三阶交调截取点(IP3)为+65dBm,开关时间最长为5μs。
Peregrine计划首先于2009年向市场投放面向便携设备的电视接收天线使用的DCT芯片。该芯片的可变容量电容器的调整分辨率为5bit,调整范围为1.36p~6.3pF。支持的频率范围为470M~862MHz,在该范围中的Q值可确保在40~70。可处理的电力最小为+28dBm,输入三阶交调截取点(IIP3)最小为+62dBm。电源电压为2.75V,消耗电流为11μA。采用安装面积为2mm×2mm的8端子DFN。
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