天線陣列和濾波器通常通過改變鈦酸鍶鋇（BST）電容器上的電壓來調諧。當這種鐵電材料用于電容器時，施加的電壓會導致晶體結構的微小變化，從而改變介電常數，從而改變電容。與傳統變容二極管相比，電子可調諧BST電容器可以處理更高的功率和更大的信號幅度。

在典型應用中，調諧電容補償元件容差，調整濾波器的截止頻率，或匹配可調諧天線的網絡阻抗。BST電容通過施加0 V至30 V之間的電壓進行調諧。隨著現代電子設備中的電源趨向于低電壓，3.3V、2.5V 甚至 1.8V 電源很常見，尤其是在電池供電的應用中。盡管調諧有好處，但僅為此功能添加單獨的高壓電源并不總是有意義的。因此，需要一種方便的方法來產生電源。

例如，在此應用中，可以使用3 V電源，但BST電容器需要超過20 V的電壓才能完全控制。兩個主要電路模塊是升壓開關轉換器ADP1613和高壓DAC5504。圖1所示電路產生高達30 V的DAC輸出電壓。DAC輸出設置BST電容的偏置電壓，從而調整天線響應。

圖1.升壓電源和高壓DAC為BST電容器提供調諧信號。

AD1613升壓DC-DC開關轉換器（圖4）集成了一個能夠提供高達20 V輸出的電源開關。如圖所示，ADP1613從3 V輸入產生32 V輸出。ADIsimPower?工具為設計人員提供了一種根據輸入要求確定適當組件的簡單方法。

ADP1613的32 V輸出為四通道、12位高壓DAC5504供電（圖5），該DAC的四個輸出均可提供高達60 V的電壓。R_SEL引腳上的電壓決定了其滿量程輸出。在此應用中，R_SEL連接到 VDD，將滿量程輸出設置為 30 V。DAC寄存器通過3 V兼容串行接口進行更新。所有四個DAC通過脈沖負載引腳（LDAC）低電平同時更新，從而允許同時改變四個BST電容。

圖2顯示了用作可調諧匹配網絡的BST電容器的等效電路。圖3顯示了BST電容與電壓和天線響應的傳遞函數。BST電容器可以從Agile RF等供應商處獲得。

圖2.BST電容等效電路。

圖3.偏置電壓與BST電容的關系;產生的天線響應。

圖4.ADP1613功能框圖

圖5.AD5504功能框圖

圖1所示的電路可以使下一代手機受益，因為下一代手機受到兩種相反力量的壓力。一方面是始終存在的減小尺寸和功耗的要求。另一方面是需要提高性能，通過在更小的體積中插入更多的天線和無線電系統來利用更多的頻段。天線設計人員在體積和效率方面正在達到物理設計極限，因為天線體積減小會降低效率。可調諧天線解決了多頻段、多模電話中的這個問題，并且可以擴展手機的工作頻率范圍，例如從美國GSM850切換到歐洲GSM900，同時保持尺寸和效率。在多用途設備中，發短信、通話或上網時使用的不同頭部和手部位置會給天線帶來不同的負載阻抗，使天線失諧并降低信號質量。可調阻抗匹配網絡可以適應這些變化的條件并恢復失諧信號。

升壓型DC-DC開關轉換器的工作頻率為650 kHz/1300 kHz

ADP1613升壓轉換器能夠在高達20 V的電壓下提供超過150 mA的電流，同時采用2.5 V至5.5 V單電源供電。將 2A、0.13 Ω 電源開關與電流模式、脈寬調制穩壓器集成在一起，其輸出隨輸入電壓、負載電流和溫度的變化變化小于 1%。工作頻率可通過引腳選擇，并可針對高效率或最小外部元件尺寸進行優化：在 650 kHz 時，可提供 90% 的效率;在 1.3 MHz 時，其電路實現占用的空間最小，非常適合便攜式設備和液晶顯示器中空間受限的環境。可調軟啟動電路將浪涌電流降至最低，確保安全、可預測的啟動條件。ADP1613在開關狀態下消耗2.2 mA，在非開關狀態下消耗700 μA，在關斷模式下消耗10 nA。該器件采用8引腳MSOP封裝，額定溫度范圍為–40°C至+85°C，千兆秒售價為0.70美元。

四通道、12位DAC提供高壓輸出

AD5504四通道、12位、高壓DAC具有引腳可選的0 V至30 V和0 V至60 V輸出范圍。 功能完整，包括一個精密基準電壓源、溫度傳感器、四個雙緩沖DAC和四個高壓放大器。上電后，數字部分啟用并設置為已知狀態;模擬部分保持禁用狀態，直到通過SPI端口發出上電命令。溫度傳感器斷開模擬輸出，并在芯片溫度超過110°C時設置報警標志。 AD5504在30 V模式下的額定最大差分非線性（DNL）為1 LSB，最大積分非線性（INL）為3 LSB。該器件采用10 V至62 V和2.3 V至5.5 V電源供電，正常模式下功耗為2 mA，省電模式下功耗為30 μA。

審核編輯：郭婷