Der STHVDAC-253C7 reduziert den Bauteileaufwand und erhöht die Leistungsstabilität von Handys.

Bild: STMicroelectronics

Intelligenter Antennen-Controller Leistungsfähigkeit von Smartphones stabilisieren

17.01.2019

Ein digitaler Controller für abstimmbare Kondensatoren verringert die Abmessungen, den Bauteileaufwand und die Leistungsaufnahme von Antennen-Abstimmschaltungen zum Stabilisieren der Leistungsfähigkeit von Smartphones. Dabei werden zudem Leiterplattenfläche und Bauteileaufwand reduziert.

Durch den Einsatz des Controllers STHVDAC-253C7 im Verbund mit STPTIC-Kondensatoren zur Impedanzanpassung sollen umgebungsbedingte Schwankungen nahezu vollständig eliminiert werden. Das Resultat sind ein stärkerer Signalempfang, weniger Verbindungsverluste, höhere Datenraten und eine längere Batterielebensdauer für Handy-Nutzer.

Der STHVDAC-253C7 basiert auf dem 0,18-µm-BCD8-Prozess von STMicroelectronics und besitzt ein Flip-Chip-Gehäuse mit 0,35-mm-Anschlussraster. Er ist 50 Prozent kleiner als sein Vorgänger und begnügt sich auch mit der Hälfte der Stromaufnahme. Hinzu kommt, dass der neue Controller mit den neuesten Chipkondensatoren im 0402-Format eingesetzt werden kann und ohne externe Schottky-Diode auskommt. Das reduziert zusätzlich den Platzbedarf der Schaltung.

Drei Antennen-Abstimm-Modi unterstützt

Der STHVDAC-253C7, ein für hohe Spannungen ausgelegter D/A-Wandler (DAC), ist speziell für das Erzeugen der Vorspannungen für abstimmbare Kondensatoren vorgesehen. Er liefert drei Ausgangsspannungen zum Abstimmen auf drei verschiedene Kapazitäten in Multi-Band-Mobiltelefonen für GSM, WCDMA und LTE.

ST hat ebenfalls den Aufwärtswandler integriert, der zum Generieren der Bias-Spannungen über den gesamten Abstimmbereich des Kondensators von 0 bis 24 V erforderlich ist. Der STHVDAC-253C7 akzeptiert standardmäßige MIPI-RFFE-Befehle vom System-Transceiver. Mit der Unterstützung für drei RFFE-Unique-Slave-IDs (USID) kann ein STHVDAC-253C7 bis zu drei separate Antennen verwalten.

Der Controller unterstützt die gängigen Antennen-Abstimm-Modi. Diese umfassen

  • den Normal-Modus, in dem binnen 10 µs auf eine neu angeforderte Ausgangsspannung gewechselt wird,

  • den auf eine minimale Einschwingzeit zielende Turbo-Modus und

  • den Glide-Modus, der eine zwischen 512 µs und 16,84 ms programmierbare Verzögerungszeit bietet, um möglichst sanfte Übergänge zu erzielen und Anforderungen beispielsweise bezüglich der 3GPP-Phasen-Diskontinuität zu erfüllen.

Produktmuster umgehend verfügbar

Ein GPIO-Pin kann zur Koordination zweier Controller an ein und demselben RFFE-Bus in Doppeltuner-Handys verwendet werden. Er erlaubt auch das Umschalten zwischen Registern für Antenna-Diversity-Designs oder Einstellungen zum Korrigieren der Antennen-Eigenschaften beim Anstecken eines USB-Kabels.

Die Produktion des STHVDAC-253C7 im WLCSP-Flip-Chip-Gehäuse mit 0,35-mm-Anschlussraster wird zurzeit hochgefahren. Die Preisoptionen beginnen bei 0,19 US-Dollar (ab 1.000 Stück). Muster für Design- und Entwicklungszwecke sind laut Hersteller umgehend verfügbar.

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