在移動終端多頻、寬頻蜂窩通訊設(shè)計中，天線調(diào)諧器件是優(yōu)化天線性能的核心組件。本文聚焦天線調(diào)諧器的 COFF（寄生電容）、RON（導(dǎo)通電阻）、ROFF（關(guān)斷電阻）三大關(guān)鍵參數(shù)，結(jié)合口徑調(diào)諧與阻抗調(diào)諧兩種典型應(yīng)用場景，分析其對電小天線輻射性能的影響，為工程師器件選型與性能優(yōu)化提供技術(shù)參考。

一、參數(shù)影響的應(yīng)用背景

RON、ROFF、COFF 均屬于調(diào)諧器小信號參數(shù)，主要作用于天線無源指標（諧振頻率、回波損耗、峰值效率）。移動終端常用單極子、偶極子、IFA 等末端開路天線，這類天線具有體積小、易集成、寬帶匹配性好的優(yōu)勢，其調(diào)諧核心是通過改變等效電參數(shù)（容值 / 感值）調(diào)整有效輻射口徑或端口阻抗，而調(diào)諧器的 COFF、RON、ROFF 會直接干擾這一過程。

二、COFF 對天線頻偏的影響機制

1. 口徑調(diào)諧的電容加載原理

末端開路天線可等效為開路端 “加載” 無窮小電容 / 無窮大電感，通過加載電容增大等效輻射口徑，使諧振頻率向低頻偏移（容值越大，頻偏越大）；加載電感則使諧振向高頻偏移（感值越小，頻偏越大）。蜂窩頻段天線通常加載 1-2pF 小電容或十幾至幾十 nH 大電感，調(diào)諧點越靠近開路端，效果越顯著。

2. COFF 的寄生效用

以 4 通路調(diào)諧器為例（圖 1），每路斷開時存在對地寄生電容 COFF，4 路全斷時 COFF 最大。當(dāng)天線所需加載電容與 COFF 量級接近（如均為 0.1-0.3pF）時，COFF 會顯著改變等效加載電容值，導(dǎo)致諧振頻率偏移。仿真數(shù)據(jù)顯示（圖 3），COFF 從理想無寄生狀態(tài)增至 0.2pF 時，1GHz 以下蜂窩天線諧振頻率明顯偏移，因此需在天線模塊開發(fā)初期就納入 COFF 參數(shù)評估。

圖 1

圖 2

三、RON 與 ROFF 對天線效率的差異化影響

RON（通路導(dǎo)通電阻，典型 1-2Ω）與 ROFF（通路關(guān)斷電阻，典型幾十至 200kΩ）不影響頻偏，但會產(chǎn)生功率損耗，且影響程度與調(diào)諧方式強相關(guān)。需注意 ROFF 因芯片級測試誤差大，通常不體現(xiàn)在規(guī)格書，需通過系統(tǒng)性能驗證。

1. 口徑調(diào)諧場景：ROFF 主導(dǎo)損耗

口徑調(diào)諧采用高電抗加載，流經(jīng)調(diào)諧器的電流較小，RON 上的熱損耗遠低于 ROFF 的漏電流損耗。測試數(shù)據(jù)（表 1、2）表明，ROFF 越大，天線峰值效率越高；而降低 RON 對效率提升的增益微弱，因此口徑調(diào)諧選型需優(yōu)先關(guān)注高 ROFF。

表1. 天線調(diào)諧器RON對天線效率的影響：口徑調(diào)諧

表2. 天線調(diào)諧器ROFF對天線效率的影響：口徑調(diào)諧

2. 阻抗調(diào)諧場景：RON 主導(dǎo)損耗

阻抗調(diào)諧通過饋電端低電抗加載（如 0Ω 電阻）實現(xiàn)端口阻抗匹配，調(diào)諧點靠近電流腹值點（接地點），流經(jīng)導(dǎo)通通路的電流遠大于關(guān)斷通路漏電流，RON 的熱損耗成為主要損耗源。測試數(shù)據(jù)（表 3、4）顯示，RON 越大，天線峰值效率越低；ROFF 影響可忽略，因此阻抗調(diào)諧選型需優(yōu)先選擇低 RON 器件。

四、選型總結(jié)

調(diào)諧器 COFF、RON、ROFF 對天線性能的影響具有場景依賴性：口徑調(diào)諧需重點控制 COFF 以避免頻偏，同時優(yōu)先選擇高 ROFF 以降低效率損耗；阻抗調(diào)諧需優(yōu)先選擇低 RON 以減少功率損耗，COFF 影響可根據(jù)加載電容量級靈活評估。工程師在設(shè)計初期需明確調(diào)諧方式，結(jié)合目標頻段與天線結(jié)構(gòu)，針對性篩選參數(shù)，在拓展帶寬與降低附加損耗間實現(xiàn)平衡。