逆轉(zhuǎn)的連接端口
把高頻變壓器跟具有10Ω阻抗的天線連接,由于變壓器本身的材料特性產(chǎn)生的插入損耗(插入損耗)比起跟50Ω連接的高頻器件相對(duì)較大。因此,一般低頻中使用的具有大L值和阻抗成分的變壓器在高頻下難以使用。
為了削減這種阻抗成分并維持變壓比,我們采用了圖1所示的高頻變壓器的構(gòu)造。該構(gòu)造跟普通的變壓器構(gòu)造相反,它將接地連接端口跟天線連接端口完全逆反。因此,才能達(dá)到如圖1所示的變壓比。使用該構(gòu)造的話,因結(jié)合產(chǎn)生的互感M值會(huì)反應(yīng)到電感變壓器,變壓器中使用的線圈L值會(huì)減小,由于高頻變壓器的阻抗成分I.L.可以被抑制得很小。
不變的變壓比
移動(dòng)通信天線中使用的通信帶寬以1GHz為界限分為低領(lǐng)域“l(fā)owband”和高領(lǐng)域“highband”兩種。開(kāi)放型天線中一般來(lái)說(shuō)lowband中為天線的基本波而highband中為天線的高頻波。天線內(nèi)部沒(méi)有安裝短針等組抗整合功能時(shí),lowband的阻抗為10Ω左右,highband的阻抗為19Ω左右。
如果在這樣的天線中安裝一定變壓比的變壓器,是不能只整合一個(gè)band的阻抗的。所以,天線用變壓器,必備的設(shè)計(jì)需求是要使變壓比適應(yīng)天線的阻抗頻率特性。這種適應(yīng)方法如圖2所示,是一種將理想的變壓部分和寄生成分部分分解開(kāi)來(lái)的等效電路。
此次開(kāi)發(fā)的變壓器構(gòu)造的寄生成分分為“串聯(lián)L”和“并聯(lián)L”兩種。在這之中,串聯(lián)寄生成分可通過(guò)增高結(jié)合系數(shù)減少影響,而并聯(lián)寄生成分則可能會(huì)發(fā)生“結(jié)合系數(shù)=1”的情況。必要的小L值設(shè)計(jì)的高頻變壓器中,是不可能排除并聯(lián)寄生成分的影響的。但是,可通過(guò)控制這種并聯(lián)寄生成分的值使變壓比適應(yīng)天線的阻抗頻率特性。并聯(lián)寄生成分的值可通過(guò)轉(zhuǎn)換變壓器線圈的L值來(lái)達(dá)到控制。此次,我們就發(fā)現(xiàn)了能夠很好地控制并聯(lián)寄生成分的L值和結(jié)合系數(shù)K的組合。試制表面貼裝元器件
有了上述的構(gòu)造,以天線的組抗整合的簡(jiǎn)易化為目的試制高頻變壓器并評(píng)價(jià)。試制品的尺寸為2.0mm×1.25mm×0.6mm的表面貼裝元器件(SMD)(圖3)。在試作品的RF電路側(cè)連接50Ω系的測(cè)定器,天線連接側(cè)的阻抗和動(dòng)畫(huà)如圖4所示。試制變壓器將lowband(892MHz)轉(zhuǎn)換成12→50Ω,highband(1940MHz)裝換成了19→50Ω。
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(huì)變得困難。針對(duì)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)換成了合適的阻抗。也就是說(shuō),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(guò)外部的調(diào)節(jié)元件將阻抗軌跡的相位進(jìn)行微調(diào),有可能非常容易的就集中在50Ω附近了。
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