Abstimmbare Antennen für mobiles Fernsehen

Anbieter zum Thema

Heitec AG

MES Electronic Connect GmbH & Co. KG

ISH Ingenieursozietät GmbH

Peregrine Semiconductor Europe

Design-Optionen zur Abstimmung von Mobil-TV-Antennen

Gesucht wird eine Technik zur Abstimmung von Antennen, die mit mehr als + 26 dBm eingekoppelter GSM-Leistung umgehen kann, sodass Mobil-TV mit einer integrierten Antenne funktionieren kann. Da die Abstimmungsschaltung mit der Antenne verbunden ist, muss auch sie zur Vermeidung von Oberwellen oder Intermodulationverzerrungen extrem linear arbeiten.

Das abstimmbare Element – z.B. ein variabler Kondensator – muss ein Abstimmungsverhältnis von mindestens 3:1 oder besser bieten (siehe Tabelle 1). Darüber hinaus darf die gesamte Schaltung nur weniger als 1 mA Strom verbrauchen. Außerdem muss die Abstimmungsschaltung klein, stabil und zuverlässig sein. Weiterhin muss sie eine geringe Einfügedämpfung sowie einen hohen Gütefaktor (Q) aufweisen.

Varaktordioden – Öfters wurde ein Konzept mit einer Varaktordiode zur Abstimmung von Mobil-TV-Antennen vorgeschlagen, da dies eine einfache und relativ preisgünstige Lösung ist. Allerdings können Varaktordioden i. d. R. die hohen, für eine GSM/DVB-H-Interoperabilität erforderlichen Anforderungen an die Leistungsfestigkeit und Linearität nicht erfüllen.

Schalter-gestützte Abstimmung – Weil Varaktordioden nicht die Leistungsanforderungen für die Abstimmung von integrierten Mobil-TV-Antennen erfüllen, entwickelte man eine grobe, aber effektive Lösung für einen schaltergestützte Abstimmung. Dabei kommt ein GSM-SP4T-Schalter mit je einer Abstimmungsschaltung an jedem der vier Schalteranschlüsse zum Einsatz. Dieses Konzept ermöglicht eine sehr grobe Abstimmung, die womöglich nicht für eine gute Leistung über das gesamte Frequenzband ausreicht.

FET-geschaltete Kondensatorbänke auf Basis der CMOS-Massentechnologie erwiesen sich schnell als vielversprechend zur Abdeckung der anspruchsvollen Anforderungsliste für die Abstimmung von Mobil-TV Antennen. Sie bieten einen hohen Gütefaktor, ihre Linearität liegt aber typischerweise im Bereich von IIP3 = + 25dBm, was auf eine Leistungsfestigkeit von weniger als + 15dBm schließen lässt.

Auch wenn dieser Wert groß genug für den Empfang des eigentlichen Mobil-TV-Signals ist, ermöglicht dieser Wert keinen gleichzeitigen Betrieb von GSM und DVB-H in einem Mobiltelefon. Allerdings bieten die UltraCMOS-FETs von Peregrine gegenüber CMOS-Massen-FETs den entscheidenden Vorteil einer Stapelung auf Grund ihres voll isolierenden Saphir-Substrats. Dank dieser Stapelung kann man mehrere in Serie geschaltete Niederspannungs-FETs einsetzen, und so die hohen, im GSM- und WCDMA-Betrieb auftretenden Signalleistungen verarbeiten.

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