Application Note

VISHAY VITRAMON
#ERAMIC#HIP!NTENNA
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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。
[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
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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
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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
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C2
50 Ω RF
feed
図 2 - チューニング回路図
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2
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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
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Legend
3
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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
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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
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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)
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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
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梱包単位
1000 個
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