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1、介绍MDTV用变频芯片电介质天线的电感器选定示例近年的无线电终端装配了多个无线电通信系统，以智能手机为代表的多功能化不断发展。由于各种无线电通信系统所使用的频段都不相同，因此必须分别准备天线。为了在手机终端内的有限空间装配多个天线，要求天线实现小型化。天线是根据所使用的频率波长设计的，因此，频率越低波长就越长，天线也就越大。尤其是MDTV (ISDB-T/CMMB/DVB-H) 用天线，因为使用UHF频段 (470-800MHz) ，所以天线很难实现小型化。可以通过用电感器调整谐振频率的方法实现小型化，但是需要选定考虑到天线特性恶化的零件。此外，已开始使用的LTE也要求天线能够涵盖700MHz
2、频段和多个波频带。尤为引人注目的一项技术是切换方式，即用开关等切换1个天线单元，从而改变频率。该切换方式有时也采用集中常数 (电感器、电容器) ，与开关一起调整频率。本文将介绍MDTV用变频芯片电介质天线的电感器选定示例。变频芯片电介质天线改变天线的谐振频率，涵盖了超过相对带宽50%的470-800MHz频段。采用变容二极管来改变频率，按频道切换频率。由于本天线实现了小型化，因此可以采用LQW系列，内置于手机终端内。图1: Appearance of Antenna图2: Return Loss Curve用于天线的电感器的选定方法以调整频率为目的在天线上使用电感器时，为了避免使天线的辐射特性
3、恶化，必须选定可以提高Q值、降低插入损失的电感器。此外，为了减少谐振频率的标准离差，电感器的偏差越小越好。除此之外，具备丰富的常数值种类也是一个选定因素。天线容易受外围环境的影响，每次改变终端内部规格都必须仔细调整频率。下一项就电容器的Q值对天线特性的影响和偏差引起的频率标准离差，介绍应用到变频芯片电介质天线上的事例。各种电感器的天线的辐射特性图3、4表示SimSurfing中登载的各种电感器的Q值和R的频率特性。图3、4例举了10nH的电感器的结果。可见，与LQG系列相比，LQW系列是Q值特性较高、插入损失较低的电感器。图3: Q characteristics for 10nH图4: R
4、characteristics for 10nH图5表示改变了变频芯片电介质天线的电感器种类时的天线的辐射效率。由于变频芯片电介质天线采用了多个电感器，因此将产生大约1dB的效率差。应用LQW系列可以最大限度地抑制辐射效率的恶化。使用的电感值越大，电感器的ESR (等效串联电阻: Equivalent Series Resistance) 就越增加，因此也必须慎重地选定电感器的种类。*改变了多个电感器种类的结果。图5: Antenna Radiation Efficiency电感器的偏差引起的频率变动MDTV的每个channel都分配了68MHz频段。视听时，需要涵盖该频段的天线特性。天线的谐
5、振频率变化的主要原因有各种公差和偏差，还有电极类辐射元件的公差、装配到印制电路板上时的错位、插入到终端时的标准离差等。要求在设计天线时，能够考虑到上述因素，保证必要的频段。因此，要使用的电感器也必须选定偏差较小的品种。图6、7表示使电感器偏差为2%和5%时的变频芯片电介质天线的反射损失波形。如果使用2%的电感器，即使谐振频率改变，也可以涵盖必要的频段; 使用5%的电感器时，在必要频段以外，谐振频率将会移动，辐射特性将会恶化。图6: Return Loss for 2% Tolerance图7: Return Loss for 5% Tolerance图8表示通过模拟得到的辐射效率特性。对于Mk
6、r1，假设电感器偏差为2%时，辐射效率恶化量为Max.0.04dB左右; 假设为5%，将恶化Max.0.37dB左右。这是所使用的电感器始终均为达到偏差界限的产品时的示例，为了努力提高天线的辐射特性，最好事先选定偏差较小的电感器。图8: Antenna Radiation Efficiency总结天线首先要求具备良好的辐射效率。为此，如上所述，必须慎重地选择要使用的电感器。此外，内置于终端的最近的小型天线，其特性将根据要装配的设备的状况 (设备的尺、天线的场所、外围零件的配置等) 而变化。因此，在第一次试制、第二次试制和各个试制阶段，天线特性都将根据外围环境的变化而变化。在这种情况下，每次都重新制作天线是不现实的，可以将供货品种繁多的电感器作为调整元件加以有效利用，灵活地应对这种变化。今后也要求天线设计更加灵活，可以用LTE、WLAN等切换多个频带，并抑制MIMO系统的天线间结合，有效利用集中常数。