了解天线管理
在当今高性能智能手机环境下，特别是随着5G技术的大量应用，新的功能不断增加，智能天线管理正发挥关键作用。事实上，移动设备中嵌入式天线的数量正在增长，同时电路板空间也在缩减，以便采用无边框全屏显示技术 和其他功能。Skyworks的产品组合解决了这一需要，提供创新的调谐器、交换和射频耦合器，从而将更多射频的功能、特性和天线集成在更小的规格尺寸之内，可使射频系统工程师优化天线功率并提高效率。
天线管理功能
调谐包括孔径和阻抗选项，已证实可改善天线增益1.5至3dB，且提供相同的输出功率所需的电流下降，电池寿命也更持久。
孔径调谐通过更改天线的电气长度，可将其谐振切换到所需的运行频带。通过将调谐器安装在天线上，并使用它来切换不同的无源组件，以获得所期望的谐振频率，从而实现这一目标。天线孔径调谐器通过增加天线的有效尺寸或更改其发射场型改善天线的总发射功 率(TRP)和总全向灵敏度(TIS)。
阻抗调谐将天线的阻抗与射频前端的阻抗匹配，从而优化传送到天 线的功率。通过将调谐器定位在为天线馈电的射频线上，并切换不同的无源组件以匹配射频馈入和天线阻抗，从而实现这一点。成功 匹配可改善总发射功率(TRP)和总全向灵敏度(TIS)。
交换由系统设计人员利用，将射频信号转向天线，从而实现最佳性能。选择可提供最佳发射功率和接收灵敏度的天线将大大减少发生掉线的几率。
射频耦合用于感应前端的输出功率并适当管理传输功率。射频耦合器也可用于测量闭环系统中的反射功率，从而促进前端和天线之间的阻抗匹配，以优化天线的功率输送，提高电池的使用寿命。
天线调谐器关键特性
RON：是指开关打开时天线调谐器上的电阻。降低RON通常会提高天线效率，并改善总发射功率 (TRP)和总全向灵敏度(TIS)。RON的测量单位为欧姆(Ω)。
COFF：是指开关处于关闭状态时天线调谐器的电容。降低COFF可增加天线调谐器的Q，该值将影 响到天线效率和有效调谐范围。COFF以毫微微法拉(fF)为单位测量。
插入损耗：是指射频组件，如调谐开关等引入损失的计量指标。 隔离：是指一个交换节点向另一个交换节点泄漏信号幅度的测量指标。天线调谐器信号隔离不良可导致调谐频率出现不必要的共振偏移。并联调谐器通常要比串联调谐器具有更高的隔离效果。多节点启动功能：多节点启动意味着一次可能激活一个以上的开关臂。此功能可用于创建多个调谐选项， 例如在多节点启动四掷调谐器上最多可以有16种状态，可用于并行调谐臂，从而减少RON。
调谐器接口：是指如何通过GPIO或MIPI®数字接口对调谐器状态进行控制。
调谐开关拓扑：串联拓扑调谐开关类似于包含单刀单掷或单刀多掷的传统型射频开关 (如SPST、SP2T、SP4T)，可用于阻抗或孔径调谐。用作孔径调谐器时，串联开关的传导抗扰度(RFc)端口可连接至天线或接地。
并联拓扑结构调谐开关由几个单刀单掷开关(SPST)组成(例如2个、3个或4个单刀单 掷开关)，其中单刀单掷开关的一端接地，也仅可用作孔径调谐。
VPEAK: 指定天线调谐器在实现可接受谐波性能的同时，可支持的最大电压。Skyworks的独到之处，在于我们能保证在指定的天线调谐器VPEAK值下，谐波(2fo和3fo)将低于-36 dBm。VPEAK以伏为单位测量。
天线交换关键特性
线性度：线性度参数描述射频开关的行为，包括第2次(2fo)和第3次(3fo)谐波生成，输入三阶交调点 (IIP3)，或交调失真点(IMD2和IMD3)。这些参数指明在实际输入信号电平上开关能否满足系统线性度和杂散发射要求，这触发系统中的一次开关事件。开关线性度不足可能会导致接收器灵敏度下降或杂散发射，从而会损坏发射信号并导致认证失败。
P1dB：1 dB压缩点定义为小信号值插入损耗增加1 dB时的输入功率(IP1dB)或输出功率(OP1dB)。在低于IP1dB点几个dB的输入功率级别，开关的性能将不再呈线性。由于天线交换设备必须能够处理系统中的最高功率传输信号，在这些应用中要求在39 dBm上实现 P1dB值是标准要求。
射频耦合器关键特性
插入损耗： 是指射频耦合器添加到系统中产生的损失。射频耦合器的直通路径实质上是设备中具有耦合能量的射频线路。其自身的损失极低。随着耦合系数下降，插入损耗也增加。这可以看作是能量被虹吸到耦合端口，给人感觉插入损耗有所增加。
隔离： 射频输入/射频输出引脚和任何其他引脚之间的信号损失对于保持耦合器的精度非常关键。在采用双耦合器时，一个耦合器和另一个之间的隔离非常重要，可确保测量功率不被引脚之间的信号泄漏破坏。
线性度： 因为射频路径通常是射频直通路径，未串联有源组件，所以射频耦合器的线性度一般都非常高。这一点很重要，因为射频耦合器最好安装在靠近天线的地方，且没有其他机会过滤掉非线性度。
指向性： 正向耦合系数与反向耦合系数测量值之间的差。指向性较高时，系统可以确定功率被输送或被反射。
耦合系数：确定从射频直通线上虹吸的射频能量。耦合系数是直通线上耦合端口和输出端口之间的功率比，测量单位为dB。
Wi-Fi滤波： 从耦合端口上，除去在2.4和/或5 GHz频率下的功率。
调谐器选择过程
其他移动解决方案
除了用于蜂窝应用的天线产品组合外，Skyworks还提供一套发射、接收以及Wi-Fi、Bluetooth®和GPS连接解决方案，以解决日益复杂的移动设备问题。
Skyworks高性能模拟半导体能够连通越来越多市场和应用领域内的人们、地点和事件——让每个人都能随时随地获得所需的关键信息，同时改变全世界的通信方式。
评论
赵明生
2019年9月2日