跨入4G LTE,手機的SAW收發雙工器如何發展?
發布時間:2012-11-16 責任編輯:Lynnjiao
【導讀】這幾年來移動電話終端取得了驚人的發展。搭載了高性能處理器的智能手機/pingbandiannaodaitilecongqiandeshoutidianhua,jiakuailegaojinengtongxunzhongduandepuji。zhezhongtongxunzhongduankenenghuibeiyongyudiannaodexiangguanyingyong,tigonggezhongrongheletongxungongnengdefuwu,lianxubosong,weixingdaohang,Cloud等等多樣化方麵效果顯著。這些舒適快速的服務是不可或缺的,隨著網絡通信量的增大,確保通信頻率/通訊能力也成為了重要的課題。
作為獲得這些移動終端的功能,下麵列舉應對各種網絡的策略。作為手機的通信規格,除了2G的GSM(全球移動通信)係統,還配備了3G係統的UMTS(通用移動通信係統),實現了高品質、高速度的數據傳輸。此外,還開始引進所謂的LTE(3.9G)的下一代通信標準,預計未來的市場還將擴大。GSM配備了4個頻段,UMTS配備了2-4個頻段在GSM/UMTS對應終端的案例很多,而對應的LTE終端將再追加1-2個頻段。另外為了確保高品質的通信,增加了配備多樣功能的終端,除了這些通信標準外,Wi-Fi,Bluetooth,GPS這些通信功能的混裝已經變得普遍化。如此隨著一個終端涵蓋頻段數及搭載功能的增加,射頻元件數量也趨於增加,因此作為小型化解決方案的射頻前端模塊的需求已日漸增加。射頻前端模塊的構成元器件中利用了彈性表麵波(SAW: Surface Acoustic Wave)的高頻濾波器和雙工器(下麵的DPX)占有了極重要的位置,可以說小型化,多功能化,多頻段化支持了模塊的發展。
射頻前端元器件的模塊化
一般的GSM/UMTS的係統中,天線、開關、SAW濾波器/DPX、PA(功率放大器)、收發器組成了射頻部分(圖1)。由於UMTS係統采用了FDD(頻分雙工)的方式收發數據,因此使得分離信號的收發雙工器(DPX)變得非常重要。DPX是(shi)一(yi)種(zhong)具(ju)備(bei)伴(ban)有(you)不(bu)同(tong)頻(pin)帶(dai)使(shi)得(de)接(jie)收(shou)和(he)發(fa)送(song)信(xin)號(hao)可(ke)以(yi)同(tong)時(shi)進(jin)行(xing)又(you)能(neng)分(fen)別(bie)過(guo)濾(lv)頻(pin)率(lv),防(fang)止(zhi)信(xin)號(hao)從(cong)發(fa)送(song)電(dian)路(lu)流(liu)入(ru)接(jie)收(shou)電(dian)路(lu)功(gong)能(neng)的(de)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)。為(wei)了(le)抑(yi)製(zhi)發(fa)送(song)數(shu)據(ju)時(shi)的(de)電(dian)力(li)消(xiao)耗(hao)以(yi)及(ji)確(que)保(bao)接(jie)收(shou)數(shu)據(ju)時(shi)的(de)靈(ling)敏(min)度(du),低(di)插(cha)入(ru)損(sun)耗(hao)是(shi)非(fei)常(chang)必(bi)要(yao)的(de)。此(ci)外(wai)為(wei)了(le)使(shi)接(jie)收(shou)數(shu)據(ju)的(de)靈(ling)敏(min)度(du)不(bu)被(bei)發(fa)送(song)端(duan)的(de)信(xin)號(hao)所(suo)幹(gan)擾(rao),還(hai)需(xu)要(yao)高(gao)隔(ge)離(li)性(xing)(高ISO)。一般來說,考慮到DPX中存在損耗和ISO之間的關係,因此低損耗和高ISO兩者並存的特性就是元器件的關鍵所在了。

圖1:GSM/UMTS對應終端的前端結構事例
特別像智能手機這樣的高功能終端,因配備的元器件數很多,對模塊化的要求也很強烈,像SAWDPX和開關,SAWDPX和PA 這樣DPX和各種射頻元器件綜合的模塊被商品化。根據需求的不同綜合的形態也具備多樣化,SAW濾波器和收發器綜合而成的集成電路SAWBANK就是這種模塊中的一種。
SAWBANK是配合收發器的LNA阻抗,對SAW濾波器和集成電路進行最優化設計,這一模塊不僅縮減了元器件數目和安裝空間,在客戶設置方麵的射頻設計資源削減上也卓有成效。
DPXBANK的特征
村田製作所解放了迄今為止接收級間或多樣用SAWBANK,成功的對此次新SAWDPX模塊化後的DPXBANK進行了商品化。作為DPXBANK的一個範例SAPHU係列的電路構成圖如圖二所示,外觀如圖三所示。相對應的BAND、UMTSBAND1/2/5/8,GSM850/900/1800/1900,外形尺寸為8.6mmX3.6mm(typ.)最大高度為1.05mm。
[member]
[page]
DPXBANK采用了我司開發的小型、高功能(低損耗、高ISO)SAWDPX,配備了收發器的LNA阻抗綜合的必要集成電路。DPXBANK利用我司所具備的SAW設計技術,集成電路製作技術等推測出模塊整體的最適合設計,保持了發送數據時的低損耗,低功耗,對應多模多頻帶PA。接收數據時由於低損耗的原因使得UMTS/GSM達到共通化。此外,由於確保了高隔離的特性,實現了接收和發送級間用的SAW濾波器數量的減少。因此,射頻前端電路構成的簡單化,元器件數目減少,安裝空間縮小變成了可能。

圖2:使用了DPXBANK的GSM/UMTS對應終端的前端結構事例

圖3:DPXBANK(SAPHU係列)外觀圖
今後的展望
對應小型化、高功能化及多頻段化
伴隨著終端功能的增加,對射頻部分的小型化、高功能化的要求也隨之增強。今後作為主幹元器件的SAW濾波器/DPX的小型化/高功能化將更進一步,為配合這一趨勢我們提出了一個小型模塊。另外DPX還包含了LTE,推進了多頻段的對應策略,模塊還靈活應對了迎合了市場需求的頻帶要求,謀求擴充產品陣容。
下一代射頻/前端的展望
今後,不僅原來的手機/智(zhi)能(neng)手(shou)機(ji),具(ju)備(bei)通(tong)信(xin)功(gong)能(neng)的(de)終(zhong)端(duan)將(jiang)會(hui)提(ti)供(gong)介(jie)入(ru)網(wang)絡(luo)的(de)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)。為(wei)了(le)應(ying)用(yong)的(de)充(chong)實(shi),終(zhong)端(duan)開(kai)發(fa)負(fu)擔(dan)就(jiu)會(hui)增(zeng)大(da),射(she)頻(pin)前(qian)端(duan)有(you)望(wang)簡(jian)單(dan)化(hua),射(she)頻(pin)構(gou)成(cheng)元(yuan)器(qi)件(jian)有(you)望(wang)綜(zong)合(he)化(hua)。
不僅DPXBANK,也包括和其他的射頻元器件的綜合,今後在探尋各種各樣的可能性的同時還將追求能夠為終端的小型化/高功能化做貢獻的所有解決方案。
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
- 邊緣AI的發展為更智能、更可持續的技術鋪平道路
- 每台智能體PC,都是AI時代的新入口
- IAR作為Qt Group獨立BU攜兩項重磅汽車電子應用開發方案首秀北京車展
- 構建具有網絡彈性的嵌入式係統:來自行業領袖的洞見
- 數字化的線性穩壓器
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall






