寄生天线耦合器(Parasitic Element Coupling Device),是有助于天线特性的宽带化和小型化的耦合器｡对于Wi-Fi 6E､Wi-Fi 7和蜂窝网络等需要较宽频率带宽用途的天线,通过宽带化和改进天线效率,可使天线部分小型化｡
产品原理和结构:
寄生天线耦合器是通过用本耦合器将馈电天线和寄生元件(寄生天线)强有力地耦合,可以进一步宽带化,并提高天线效率的耦合器｡因此,即使是难以适用寄生元件的小型天线,也能通过贴装本耦合器来获得良好的天线特性｡
寄生天线耦合器示意图及效果(宽带化和提高天线效率)
村田通过运用本公司专有多层技术,将变压器线圈贴近配置,实现了不使用磁性体的强电磁耦合｡从而开发了改进天线特性和有助于小型化的本耦合器｡
寄生天线耦合器的优点:
优点1:天线的宽带化和提高天线效率
通过将寄生天线耦合器用于天线部分,可以实现宽带化｡下图是通过使用寄生天线耦合器时和未使用时的模拟来比较天线特性(回波损耗)和天线效率｡从图中可知通过将寄生元件和馈电天线强电磁耦合,增加寄生元件具有的天线谐振,可以实现宽带化和提高天线效率｡
寄生天线耦合器带来的回波损耗宽带化和提高天线效率的效果(模拟)
优点2:天线的小型化
通过寄生天线耦合器提高天线效率的效果,可以实现天线部分的小型化｡一般来说,如果将馈电天线和寄生元件并列在弱电磁耦合时使天线小型化,则寄生元件和GND的耦合变强,与馈电天线的耦合进一步变弱｡从而,降低作为寄生元件的天线的功能,天线效率变差｡因为寄生天线耦合器将寄生元件和馈电天线强电磁耦合,所以即使是小型天线也可望获得良好的天线效率｡
天线部分的小型化和寄生天线耦合器带来的提高天线效率的效果(模拟)
优点3:减少电缆损耗的影响
通过用寄生天线耦合器将寄生元件向天线强电磁耦合来改进匹配｡从而预防天线和模块之间的多重反射｡可以减少使用长电缆时的插入损耗的影响｡
为了验证这一效果,我们做了如下的评估测试:
设置1:700mm线缆( Coaxial cable)
两组设置的评估结果如下:
评估结果显示,使用寄生天线耦合器,可明显减少使用长电缆时的插入损耗的影响,特别是在5GHz下｡
村田制作所备有各使用频带的产品阵容:
| Part Number | Type | 插入损耗 | DCR(Max) | |
| 测试频率 | IL(dB) | (Ω) | ||
| LXPC15AHA1-001 | For middle/High Band | 1.7GHz | 0.1 | 0.2 |
| LXPC15AHR1-002 | For middle/High Band(Mirror type of-001) | |||
| LXPC15ALA1-003 | For low Band | 1.7GHz | 0.1 | 0.4 |
| LXPC15ALR1-005 |
For low Band(Mirror type of-003) |
|||
| LXPC15AUA1-008 | For Sub6G Band | 3.3GHz | 0.2 | 0.3 |
| LXPC15AUR1-009 | For Sub6G Band(Mirror type of-008) | |||
| LXPC15AWA1-012 | For Wi-Fi 6G | 6GHz | 0.35 | 0.3 |
| LXPC15AWr1-013 | For Wi-Fi 6G(Mirror type of-012) | |||
在Port3和Port4为Open,Port1和Port2被连接的状态下测量,是补偿Port2的反射损耗的数据｡
应用案例:
寄生天线耦合器可用于搭载天线的多种产品:
笔记本电脑
智能手机/手机
平板电脑
xR(AR､VR､etc.)
DSC(数码相机)
Game(便携式游戏机)
电视
无线路由器
下图是采用框形天线的智能手机的电路图,将寄生元件配置在基板上,通过用寄生耦合器耦合,实现了宽带化｡
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