VISHAY VITRAMON #ERAMIC#HIP!NTENNA Application Note VJ 3505 GSM 干渉防止 χューニング回路 VJ 3505 GSM 干渉防止チューニング回路 GSM Antenna VJ 3505 は、UHF 帯域のうち 470 ∼ 860 MHz をカバーする ためにアクティブデジタルチューニング回路を必要とする 狭帯域アンテナです。このチューニング回路は、GSM 伝送 などの外部干渉を防止するように設計されています。それ でも、GSM トランスミッタが VJ 3505 のすぐ近くにある場 合は、チューニング回路を変更してアンテナ離調のリスク を避ける必要があります。本書では、GSM 干渉防止チュー ニング回路について詳しく説明します。 GSM UHF Connector Connector Port 1 正しいチューニング回路の選択 Vishay Vitramon 部門では、次の 2 つのチューニング回路の レファレンスデザインを提供しています。 Port 2 弊社では、設計者がアンテナパラメータを測定できるよう に、GSM 防止チューニング回路と VJ 3505 小型 UHF アン テナが内蔵された評価キットを提供しています。 技術サポートが必要な場合は、[email protected] までお問 い合わせください。 VJ 3505 Tuning Circuit • 標準チューニング回路 - 詳細は、「VJ 3505 チューニング 回路とチャンネル選択」というタイトルの別のアプリケー ションノートを参照してください。 • UHF 帯域のうち 470 ∼ 860 MHz の制御を可能にする 2 本 の入力ラインで制御されたアクティブデジタルチューニ ング回路 Network Analyzer S12 • GSM 防止チューニング回路 - 本書で説明します。 図 1 - テストセットアップ テスト PCB は、VJ 3505 アンテナと GSM アンテナの両方 に適合するように設計する必要があります。この 2 つのア ンテナは、アプリケーション回路でサイズが許すかぎり、で きるだけ離して配置する必要があります。ネットワークア ナライザーを使用して、チューニング回路から供給される 4 チャンネルそれぞれのアンテナ同士の信号のやり取りを直 接測定することができます。その後、同じテストセットアッ プを使用して、GSM アンテナや他の近くの部品が原因の離 調を避けるために、チューニング素子部品を微調整するこ とができます。 アン テナ同士がつな がった事が確認 できた後、VJ 3505 フィードにおける受信電力を次のように見積もることがで きます。 受信電力 = 送信電力 + 結合係数 Document Number: 45195 Revision: 08-Jul-10 For technical questions, contact: [email protected] www.vishay.com アプリケーションノート 標準的な回路を使用すれば、コストを最小限に抑えながら、 優れたアンテナ性能を実現することができます。ただし、標 準チューニング回路は、VJ 3505 アンテナフィードで測定し た場合の GSM 干渉を最大で 0 dBm に抑えることしかでき ません。VJ 3505 の受信電力は、図 1 に示すテストセット アップを使用して測定することができます。 1 Application Note Vishay Vitramon VJ 3505 GSM 干渉防止 χューニング回路 GSM ピーク出力電力が + 33 dBm で、結合係数が - 15 dB であった場合の最大受信電力は + 18 dBm になります。 GSM 防止チューニング回路は、ピーク受信電力が 0 dBm を超えた場合に使用する必要があります。 GSM 防止チューニング回路 回路図 図 2 は、推奨チューニング回路の概略を示しています。 VJ 3505 L1 R1 L4 D1 Digital input 1 L2 C3 R2 L5 L3 D2 Digital input 2 C4 R3 C1 L6 アプリケーションノート C2 50 Ω RF feed 図 2 - チューニング回路図 www.vishay.com 2 For technical questions, contact: [email protected] Document Number: 45195 Revision: 08-Jul-10 Application Note Vishay Vitramon VJ 3505 GSM 干渉防止 χューニング回路 レイアウト 図 3 は、チューニング回路の推奨レイアウトを示しています。レイアウトはできるだけコンパクトにする必要があります。 Antenna not in scale L1 Digital input 1 D1 R1 L4 L2 D2 R2 L5 Digital input 2 L3 C3 C4 R3 L6 C1 L4 C2 50 Ω line Ground plane copper area on top, bottom and/or inner layers Conducting strip lines 0402 component Via hole to ground plane 図 3 - チューニング回路レイアウト Document Number: 45195 Revision: 08-Jul-10 For technical questions, contact: [email protected] www.vishay.com アプリケーションノート Legend 3 Application Note Vishay Vitramon VJ 3505 GSM 干渉防止 χューニング回路 レイアウトガイドライン 1. 2. 3. 4. チューニング回路部品の間隔は最小にする必要があります。 インダクタ L1 はできるだけアンテナの近くに配置する必要があります。 インダクタ L4 と L5 はできるだけ PIN ダイオードの近くに配置する必要があります。 チューニング回路の下はベタ GND にしない事をお勧めします。コンデンサ C1 の後段の 50 導波路を保証するためにベ タ GND を追加する必要があります。 参考チューニング回路 BOM 表 1 - チューニング回路部品表 値 参照記号 120 nH L4、L5、L6 回路当たりの数量 3 部品番号 メーカー PIN ダイオード 15 nH D1、D2 L1 1 BAR63-06W IMC0402ER15NJ 12 nH L2 1 IMC0402ER12NJ 27 nH L3 1 IMC0402ER27NJ Vishay 3.9 pF C1 1 VJ0402A3R9BXACW1BC Vishay 220 pF C2、C3、C4 3 330Ω R1、R2、R3 VJ0402A221JXACW1BC CRCW0402330RFKED Vishay HK 1005 R12J-T 2 3 太陽誘電 Infineon Vishay Vishay Vishay 注 ･ 参考 BOM を変更した場合は、放射効率の低下につながる可能性があります。 制御信号の品位 下の表は、望ましい制御信号特性を示しています。 表 2 - 電気制御代替手段の信号品位 パラメータ 記号 最小 標準 最大 単位 コメント 等価 DC 回路 論理ロー Vil - 0.3 0 0.2 V アプリケーションノート 等価 DC 回路 論理ハイ Vih 3 3.3 5 V ソース電流 Isource 4 4.2 5 mA Vin = 5 V ダイオード反転リーク電流 シンク電流 Isink 0 0.01 0.05 mA Vin = - 0.3 V www.vishay.com 4 For technical questions, contact: [email protected] Document Number: 45195 Revision: 08-Jul-10 Application Note Vishay Vitramon VJ 3505 GSM 干渉防止 χューニング回路 チャンネル特性 2 本のデジタル制御ラインが、次のような 4 つの周波数チャンネルを供給します。 表 3 - 4 チャンネルのそれぞれで得られるピークゲイン パラメータ D1 D2 帯域 (MHz) 1 L L 470 から 540 2 H L 540 から 620 3 L H 620 から 750 4 H H 750 から 860 (1) S11 (dB) (1) アプリケーションノート 注 強力な GSM 干渉を防止するアプリケーションの場合は、干渉信号を除去するように設計されたバンドパスフィルターを内蔵しています。 このようなフィルターによって、750 MHz を超える大幅な減衰が追加されます。 弊社の製品は、以下のいずれかによって保護されています。 WO2008250262 (A1)、US2008303720 (A1)、US2008305750 (A1)、WO2008154173 (A1)、その他の出願中の特許 オーダー情報 VJ 3505 Document Number: 45195 Revision: 18-Jul-10 部品番号 VJ3505M011SXMSRA0 For technical questions, contact: [email protected] 梱包単位 1000 個 www.vishay.com 5