带宽容量 - 蜂窝电话功率放大器 天线接口的自适应调谐

　　其中所关注的第一个指标是可调谐匹配电路的带宽容量。出于两个原因可确认该指标是重要的。第一个原因在于蜂窝接收机。尽管自适应调谐是针对移动设备的发射机工作的，但其不能降低接收机的性能。接收机工作于全球移动通信系统(GSM)应用中的不同频带。第二个考虑是W-CDMA、WiMAX或WLAN等的宽带调制应用。

　　如图3所示，简单的低成本单调谐元件匹配电路具有大的带宽容量，该电路在理论上能同时覆盖DCS 1800和PCS 1900频带，如图3左上角的曲线所示。然而，实际上如图3下面的两个曲线所示，利用该单调谐元件匹配电路可以使完整的DCS或PCS频带上的回波损耗提高10dB。

　　图3 GSM高频带下的调谐电路回波损耗性能的改善

　　这产生两个主要结果。第一个结果上面已经提到。该电路呈现出可处理宽带宽信号的能力，即1.75GHz或1.88GHz处的100MHz信号。第二结果涉及方案实现。跨频谱所需的调谐区别不大。这意味着在切换或其他频率变化过程中不需要手机对调谐电压进行大的调整，因此可显著减少对控制环路动态响应的考虑。不需要考虑控制环路在进行调整时会在部分突发过程中偏转到较差的调谐电压。

　　图4所示为GSM低频带的情况，尽管没有必要，但在理论上可同时覆盖完整的800MHz和900MHz频带。

　　图4 GSM低频带下的调谐电路回波损耗性能的提高

　　虽然该低频带的性能提高低于高频带的性能提高，但仍然是有利的。然而，利用简单的单调谐元件匹配电路可使完整的800MHz GSM或900MHz GSM频带的回波损耗性能提高超过5dB。而且，图4中示出的金属元件不是天线。在该情况中天线位于电话/塑料机壳内部。该金属元件是平衡-非平衡(BALUN)器件。BALUN可消除导线效应或自导线辐射的电流。

　　将天线置于面对远离头部方向的手机顶部且将手放在手机上面时，呈现出PA的所有可能阻抗。这些阻抗是在调谐过程中由施加到调谐元件的调谐电压生成的所有可能阻抗。当环路检测到好的匹配条件时，该环路将停止工作，因此该环路并未调谐到每个上述调谐电压。此外，在切换时可能发生的跳频过程中，相同条件下该环路将不会过度调节电压。然而，在该条件下呈现给PA的最差情况是3dB的回波损耗。由于匹配电路在任何调谐电压下均不会超过该值，因此该控制环路将不再呈现该最差阻抗。这不会影响商用功率放大器在所有相位角下能承受10:1 VSWR。此外，该控制环路可被设计为具有两个环路动态响应，可首先使用快速环路寻找好的回波损耗，随后该环路可以切换到较慢的响应。