FM收音机模块已经成为很多时下手机及带耳机设备的标配，它们基本都是用耳机线作为FM的天线。因为耳机线作为天线的接收裕量不大，不太方便并且在用耳机线时蓝牙耳机就不能用了，所以耳机线作为收音机天线并不是一个非常理想的方案。相对于用耳机线作天线，另外一种方案就是把一个无源天线集成到手机内部。但是由于FM频段的波长在一米量级，而且手机设备要求的小尺寸大大的限制了这种内置天线的电尺寸， 从而减小了天线的增益，导致FM接收机接收灵敏度的大幅度降低。
但是，利用所谓的有源天线技术可以大大提高FM接收机的灵敏度。有源天线技术是指用一个合适的低噪声放大器直接连接FM的内置天线。所谓的有源天线模块包含一个单独的特定制作的无源结构,它直接与相应的放大器电路相连. 这种技术在新移动设备应用中快速赢得了认可. 高增益, 小封装及高抗静电能力的低噪声放大器是有源天线设计的重要因素. 英飞凌科技的新一代BGB719N7ESD 可以满足这种有源天线的所有要求.
内置天线的设计挑战
在提供上述几个优点的同时, 在设计有源天线时也会遇到一些挑战. 当把天线集成到手机内部时会出现两个问题. 一是,电小尺寸及位置比较低的天线具有高的输入电抗,低的输入阻抗及低的辐射效率,使得很难得到其与其他电路的良好匹配. 第二个问题涉及到手机内部与FM天线位置靠近的其他天线的发射信号的隔离. 这影响到与大多数辐射都有关系的手机底盘中的射频电流. 其他的与手机底盘相连的天线或者类似用底盘作为主要辐射子的天线,都将遭受严重的信号泄露.
电小尺寸的内置天线将会严重的降低天线增益,从而导致比用耳机作为外置天线的低的接收灵敏度. 为了补偿接收灵敏度, 必须使用有源天线技术. 除了低噪声放大器这个主要的器件外, 外置ESD保护器件及用于分集天线的单刀双掷开关在有源天线系统里也是十分必要的. 单刀双掷开关可以用于外置耳机天线和内置天线的切换.
利用一个高性能的低噪放可以提高接收机的灵敏度. 但是,在上述内置天线系统低噪放设计中会有一些困难. 在手机应用中,为了延长电池使用时间,低电流是十分必要的. 但是低电流又会影响到低噪放的线性度. 其他的需求包括关断功能,射频管脚强的抗静电能力,小尺寸及外围器件少等.
方案- 有源天线
减小内置天线的尺寸将导致较高的损耗从而降低了接收机的灵敏度. 应用低噪声放大器及与其相连的天线辐射子可以解决这个问题. 由于非常小的尺寸,天线的阻抗非常高,所以除了低的噪声系数,低噪放还必须和天线的高阻抗相匹配. 在手机中的有源天线方案, 还要低的电流消耗,关断功能及高线性度(因为手机中会有较多的频段干扰). 同时低噪放还需要支持全世界的FM频段(76-108MHz),高的抗静电能力以支持系统级的静电防护需求.
