引言

　　目前無線產(chǎn)品的設(shè)計原理涉及將功率放大器(PA)和低噪聲放大器(LNA)設(shè)計為具有獨立于天線的50Ω阻抗，而天線也被盡可能設(shè)計為在所需的頻帶上具有50Ω阻抗。集中多個無線應(yīng)用在單個設(shè)備中需要天線在較多頻帶上操作，會影響性能。在將電話用作調(diào)制解調(diào)器時，無線數(shù)據(jù)應(yīng)用將其他導(dǎo)體和電介質(zhì)引入到天線環(huán)境，諸如木質(zhì)和金屬桌面。這些天線環(huán)境因素通過吸收和反射兩種途徑影響其性能。

　　兩種常見的解決反射效應(yīng)的方法是使用負載不敏感PA或連續(xù)可調(diào)諧天線。但其缺點是：盡管負載不敏感PA能將性能提高到4:1電壓駐波比(VSWR)失配，可是用于收發(fā)信機的接收機部分的噪聲源不敏感LNA不是標準供貨產(chǎn)品;連續(xù)可調(diào)諧天線在實驗室環(huán)境中提供了信道帶寬上的理想調(diào)諧，但這是以物料成本增加和電路板面積變大為代價的。

　　折衷的解決方案

　　本文提出了一種折衷的解決方案，該方案在實現(xiàn)完整解決方案的最大利益，即為幾乎所有阻抗提供匹配的同時，僅需較少的電路和較少的電路板面積。目前已經(jīng)開發(fā)出了將PA和前端模塊RF電子裝置并入天線內(nèi)部的蜂窩無線電天線模塊。針對天線負載條件使天線和RF電路之間實現(xiàn)最佳匹配。對于處理天線經(jīng)歷不同負載條件的可調(diào)諧匹配電路，這是一種低成本的方法。該方法可使這些阻抗匹配達到20dB的良好的回波損耗，但不具備理想的50Ω阻抗。同時，該方法不能使所有的可能阻抗匹配達到良好的回波損耗，但可使天線在上述多種嚴酷環(huán)境條件下經(jīng)歷的阻抗匹配。這將實現(xiàn)理想的50Ω阻抗可調(diào)諧電路的大部分性能的提高，同時可顯著減少成本，即電路板面積、軟件開發(fā)成本和BOM。

　　已開發(fā)的可調(diào)諧匹配電路可使最嚴酷應(yīng)用條件下天線的阻抗匹配達到良好的回波損耗。如圖1所示，針對該電路進行仿真以觀察能夠達到的不同阻抗匹配等級，即20dB和理想50Ω的阻抗范圍。

　　圖1 簡單的單調(diào)諧元件匹配電路的范圍

　　圖2所示為該范圍的6個應(yīng)用條件下的天線阻抗。

　　圖2 具有附加的天線阻抗的調(diào)諧電路范圍

　　這6個條件均得到該可調(diào)諧匹配電路的良好處理。然而，不同于使用較復(fù)雜和昂貴的可調(diào)諧匹配電路，在另外兩個條件下放棄了20dB的匹配標準。在高頻帶和低頻帶上對超過20個不同的條件進行了測試。