radioelectronicsИзвестия высших учебных заведений России. РадиоэлектроникаJournal of the Russian Universities. Radioelectronics1993-89852658-4794Saint Petersburg Electrotechnical Universityradioelectronics-152Research ArticleЭЛЕКТРОДИНАМИКА, МИКРОВОЛНОВАЯ ТЕХНИКА, АНТЕННЫELECTRODYNAMICS, MICROWAVE ENGINEERING, ANTENNASСравнение методов электрической перестройки антенн для сотовых телефоновComparison of Antennas Electrical Tuning Methods for Mobile ApplicationsГригорьевА. Д.GrigorievA. D.

доктор технических наук, профессор кафедры радиотех­ нической электроники

D.Sc. in engineering, Professor of the department of Radio Engineering Electronics

adgrigoriev@eltech.ruДжалиловБ. О.DjalilovB.

магистр по направлению "Электроника и микроэлектроника", аспирант кафедры радиотехнической электроники

Master’s Degree in electronics and microelectronics, the post-graduate student of the department of Radio Engineering Electronics

bahrom3909@mail.ruСанкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В. И. Ульянова (Ленина)РоссияSaint Petersburg Electrotechnical University "LETI"Russian Federation201728022017013539Copyright © Григорьев А.Д., Джалилов Б.О., 20172017Григорьев А.Д., Джалилов Б.О.Grigoriev A.D., Djalilov B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://re.eltech.ru/jour/article/view/152

Описаны методы электрической перестройки рабочего диапазона частот антенны для мобильных телефонов, работающих в нескольких диапазонах частот LTE. Предложена антенна типа PIFA, содержащая высокочастотные и низкочастотные ветви. Элементы перестройки частоты подключены к низкочастотной ветви. Предложенная антенна работает на одной из четырех низкочастотных полос в зависимости от состояния переключающего элемента, сохраняя при этом настройку в диапазоне высоких частот. В качестве переключателя использованы переменный цифровой конденсатор, варактор и p-i-n-диод. Сравнение результатов моделирования показало, что диод обеспечивает наилучшую производительность, имея КПД 36…60 % в низкочастотных диапазонах и 78 % в высокочастотном диапазоне. Компьютерное моделирование антенны проведено с помощью программы RFS.

The various methods of antenna electrical tuning for mobile handsets working in several LTE frequency bands are described. The PIFA-type antenna containing high and low frequency branches is proposed. A tuning element is connected to the low-frequency branch. The proposed antenna operates at one of four low-frequency bands depending on the tuning element switching states, keeping tuning to the high-frequency band. A digitally tunable capacitor, a varactor and a p-i-n-diode are used as a tuning element. Comparison of simulation results demonstrates that the p-i-n diode provides the best performance showing antenna radiation efficiency 36…60 % in the low frequency bands and 78 % in the high frequency band. The antenna simulation is performed by RFS computer code.

Антеннапеременный конденсаторваракторкомпьютерное моделированиеp-i-n-диодAntennaVariable CapacitorVaractorp-i-n-DiodeComputer SimulationReferencesFrequency Tunable Microstrip Patch Antenna Using RF MEMS Technology / E. Erdil, K. Topalli, M. Unlu, O. A. Civi, T. Akin // IEEE Trans. on Ant. and Prop. 2007. Vol. 55, iss. 4. P. 1193-1196.Erdil E., Topalli K., Unlu M., Civi O. A., Akin T. Frequency Tunable Microstrip Patch Antenna Using RF MEMS Technology. IEEE Trans. on Ant. and Prop. 2007, vol. 55, no. 4, pp. 1193-1196.Multiband Frequency Reconfigurable 4G Handset Antenna with MIMO Capability / J. Ilvonen, R. Valkonen, J. Holopainen, V. Viikari // Progress In Electromagnetics Research. 2014. Vol. 148. P. 233-243.Ilvonen J., Valkonen R., Holopainen J., Viikari V. Multiband Frequency Reconfigurable 4G Handset Antenna with MIMO Capability. Progress In Electromagnetics Research. 2014, vol. 148, pp. 233-243.A Reconfigurable PIFA Using a Switchable PIN-Diode and Fine-Tuning Varactor for USPCS/WCDMS/m-WiMAX/ WLAN / J. H. Lim, G. T. Black, Y. I. Ko, C. W. Song, T. Y. Yun // IEEE Trans. on Ant. and Prop. 2010. Vol. 58, iss. 7. P. 2404-2411.Lim J. H., Black G. T., Ko Y. I., Song C. W., Yun T. Y. A Reconfigurable PIFA Using a Switchable PIN-Diode and Fine-Tuning Varactor for USPCS/WCDMS/m-WiMAX/ WLAN. IEEE Trans. on Ant. and Prop. 2010, vol. 58, no. 7, pp. 2404-2411. Received November, 8, 2016URL: http://www.psemi.com/products/digitally-tunable-capacitors-dtc (дата обращения: 15.01.2017).Available at: http://www.psemi.com/products/digitally-tunable-capacitors-dtc (accessed 15 January 2017).URL: http://www.skyworksinc.com/Product/571/ SMV2022-004LF (дата обращения: 15.01.2017).Available at: http://www.skyworksinc.com/Product /571/SMV2022-004LF (accessed 15 January 2017).URL: http://www.avagotech.com/docs/AV02-1395EN (дата обращения: 15.01.2017).Available at: http://www.avagotech.com/docs/AV02- 1395EN (accessed 15 January 2017).Григорьев А. Д., Салимов Р. В., Тихонов Р. И. Моделирование антенн сотовых телефонов методом векторных конечных элементов // Радиотехника и электроника. 2012. Т. 57, вып. 3. С. 261-270Grigoriev A. D., Salimov R. V., Tikhonov R. I. Simulation cell phone antennas by vector finite element. Radioteknika i elektronika. 2012, vol. 57, no. 3, pp. 261-270. (In Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.