如何讓手機信號更好？ST的智能天線調諧技術了解一下

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最近，在世界移動大會上海站上，意法半導體大中華暨南亞地區汽車與分立器事業部技術市場經理魯慧鋒介紹了意法半導體的智能天線調諧技術。

如何快速了解智能天線調諧技術？意法半導體有一個簡要介紹的視頻。

簡短的視頻，講解智能天線調諧技術

智能天線調諧晶片可將射頻信號收發對外部環境的敏感度降至最低，從而給終端用戶帶來諸多好處，包括更強的射頻信號、更少的電話掉線次數、更快的數據傳輸速率和更長的電池使用壽命。

為什麼能有效的提升信號質量？如視頻所述，如果人按到手機邊框，改變了天線長度，這時候調節容值，重新匹配調諧。

意法半導體大中華暨南亞地區汽車與分立器事業部技術市場經理魯慧鋒

解析兩大關鍵部件

魯慧鋒介紹道，ST的智能天線調諧解決方案包含兩大組件，分別是控制器STHVDAC-253C7和意法半導體的BST可調電容STPTIC系列產品。天線調諧功能是利用手機內置天線的固定電感和可調電容來匹配天線頻率;天線調諧電路能夠精確地控制可調式電容(如意法半導體的STPTIC系列產品)，使天線諧振頻率和占用頻帶頻率完美匹配。

其中控制器是一個DC-DC Buck Boost穩壓器，可調式電容STPTIC系列則是採用了Para Scan鈦酸鍶鋇（BST）調諧電容技術。魯慧鋒介紹道，這種電容可根據控制電壓變化從而線形改變容值，容值調節範圍從0.3pf至9pf之間，而Q值則高達[email protected]。魯慧鋒表示，STPTIC內部堆疊了48個小電容，因此可以做到更好的線性度。

STHVDAC-253C7控制器

魯慧鋒表示，借由可調電容，可做到比傳統SOI工藝的RFSwitch技術做到更高的調諧性能。因為採用CMOS或者SOI工藝的話，具有因固有的Rds(on)及Coff導致的天然的損耗，同時分段模式的電容並不精確，因此在靈敏度、接收功率等方面，意法半導體智能天線調諧解決方案有著天然優勢。

魯慧鋒強調道，ST的控制器和可調電容之間採用了MIPI RFFE接口，MIPI RFFE是MIPI聯盟為射頻專門開發的接口標準，提供了一套用以將收發器、局域網、小靈通、天線開關、直流電轉換、濾波器、傳感器等射頻前端設備連接起來的總線接口，這樣就可以用射頻晶片來方便地控制這些射頻前端設備，傳輸頻率可高達52Mhz，可以做到更快速響應，從而將天線迅速調諧到最匹配模式。

魯慧鋒表示，和競爭對手相比，在主控制器端，意法半導體將整流二極管集成至晶片內部，可做到更小的面積和更低的靜態功耗。

而在電容調諧方面，除了精確度更高之外，在封裝上，也有了一定改進，提高了機械抓力，使生產更容易。

為什麼現在開始重視調諧技術

魯慧鋒表示，根據天線的長度是波長1/4時發射和接收轉換效率最合適這一原則，以前的手機頻率並不對天線長度有太多要求。而隨著5G時代的到來，比如在美國，5G頻率最低要到600MHz甚至可能探低到470Mhz，這時候手機天線就需要做更長，不然低頻覆蓋不到。但通過頻率調諧技術，可以在有限的天線長度把天線諧振頻率調節到幾百兆，這樣便可以通過更短的天線做到更好的收發效率。

魯慧鋒表示，由於天線淨空（clearance）的限制，因此要求天線周邊的器件越小越好。這對於BST來說有著很大優勢，相比傳統的RF Switch有更小面積封裝。同時，由於是分立方案，穩壓控制器可以設計到主PCB上，也可以降低對天線的干擾。

「尤其是隨著全面屏的到來，給天線預留的空間越來越小，因此天線調諧技術變得越來越重要。」魯慧鋒說道。

「2011年起，意法半導體開始在智能調諧技術領域進行投資，2013年被中國客戶所接受，而隨著手機對於天線的需求越來越嚴苛，電子設計必須為結構設計考慮，這給了智能天線調諧集輸更大的發展空間。」魯慧鋒總結道。