隨著手機不斷更新?lián)Q代,發(fā)展到如今的智能市場,小型和更高功能的需求早已經(jīng)成為手機的基本使用條件.考慮到智能市場的發(fā)展情況,muRata Crystal不斷努力創(chuàng)新,研發(fā)制造更多類型的表面聲波(SAW濾波器)多路復(fù)用器集成多頻段的傳輸和接收濾波功能.

本文中所介紹到的是歷史手機市場以發(fā)展了解背景這個產(chǎn)品產(chǎn)品的開發(fā).圖1總結(jié)了這些市場趨勢.說到舊的移動通信設(shè)備,可以想到車載電話或手持移動電話.這些設(shè)備被轉(zhuǎn)化為各種形式,如棒狀手機和flip型手機,最后進入現(xiàn)在的智能手機.隨著手機顯示器尺寸的增加能見度,智能手機不斷減少外觀厚度和重量以及便攜性,可想而知,手機內(nèi)部所使用到的SMD晶振,晶體等原件的變化.

圖1：手機市場的趨勢

另外,作為互聯(lián)網(wǎng)的整合蜂窩電話和互聯(lián)網(wǎng)功能的功能已經(jīng)出現(xiàn),蜂窩電話,曾經(jīng)只是一種手段對于語音通話,現(xiàn)在需要有更高的功能.最智能手機用戶轉(zhuǎn)向他們的設(shè)備瀏覽視頻,將圖像和視頻上傳到社交網(wǎng)絡(luò)站點,或進行視頻通話.如通過這些例子顯示,輸入智能手機已經(jīng)鋪平了道路功能的改進等多媒體的發(fā)展正在以指數(shù)速率不斷建立通信流量.

那么,在智能手機內(nèi)部處理高頻波信號的射頻(RF)前端呢？實際上,雖然整合RF前端正在進步,需求對于更高速度,更高容量的通信正在增加,隨著更多功能應(yīng)用的增加為了達到這些應(yīng)用,三個主要趨勢涉及：

1、改進效果-通信方法的有效性(例如：從WCDMA過渡到LTE,等等.)

2、通信流量的增加(例如：多輸入多輸出(MIMO),載波聚合(CA)等)

3、增加RF前端的元件數(shù)量(例如：增加LTE的數(shù)量支持的頻段,對MIMO濾波器的需求等).

由于這些趨勢,以下成為重要因素RF前端組件的選擇結(jié)束：如何實現(xiàn)高速,高容量的通信,以及如何實現(xiàn)更多電子元件節(jié)省空間.

本文介紹了多路復(fù)用器已經(jīng)產(chǎn)生了需求由于這些趨勢,并且還描述了村田制作所開發(fā)的多路復(fù)用器.

多路復(fù)用器需求的增加源于更高的CA需求在市場上.載波聚合是一種增加溝通的方法多個LTE頻段的速度用于同時進行LTE通信以增加通信流量.為了實現(xiàn)這個CA功能,已經(jīng)對RF前端的配置進行了改變,如圖2所示.

圖2：帶或不帶載波聚合的RF前端的配置示例

請注意,產(chǎn)品組合其各自的頻率是明顯不同的,如組合低頻段(1GHz或更低)和高頻段頻帶(2.3GHz或更高),允許多頻段同時通信通過雙工器.同樣地,對于各自頻率彼此接近的頻帶的組合,存在配置以實現(xiàn)使用的CA.多路復(fù)用器或多個天線如配置示例2a中所示和圖2中的2b.

然而基本上,設(shè)備設(shè)計師在設(shè)計空間與產(chǎn)品之間改進,增加更多功能應(yīng)用時所面臨的更多挑戰(zhàn).既要保證功能的多樣化,又要實現(xiàn)產(chǎn)品的小型化.因此,有一個對多路復(fù)用器的需求不斷增加具有(雙工)的多功能設(shè)備功能,為多個的結(jié)構(gòu)頻帶合并在一個系統(tǒng)中,和其多頻率信號在天線端口聚合.該使用這種結(jié)構(gòu)可以在不增加的情況下實現(xiàn)CA.組件數(shù)量,例如附加天線.

另外,對于CA來說頻分雙工(FDD)系統(tǒng)同時執(zhí)行每個單獨的傳輸和接收個人頻率,它是必須考慮不只是帶內(nèi)隔離但是帶間隔離(橫隔離).以來,然而,多路復(fù)用器是考慮到這種交叉設(shè)計,它消除了對設(shè)備的需求設(shè)計師加入額外的努力確保RF前端配置中的交叉隔離.這就是原因之一設(shè)備制造商對多路復(fù)用器有很高的期望.目前,CA最常見的配置使用兩個頻段和一個四聲器,如配置示例所示2a,引起關(guān)注.

村田的Quadplexer

四路復(fù)用器具有用于總共四個頻帶的雙工結(jié)構(gòu),兩個頻帶每個用于發(fā)送和接收,在天線端口.因此,它更有可能由于組合而造成損失多個濾波器比雙工器多,使得難以補償插入失利.特別是頻帶,如頻帶3,具有寬帶寬和發(fā)送和接收之間的頻率間隔窄,如何保證實現(xiàn)低插入時的隔離損失已成為一個問題.另外,它越來越難以滿足雜散發(fā)射的要求和阻止不必要的波浪,如此作為諧波分量,在雙工器中設(shè)計比以前.因此,雙工器制造商正處于激烈競爭中確保這些屬性.

這里描述了一種3620大小的Band-1和3quadplexer(產(chǎn)品名稱：SAHRT1G74BB0B0A),由Murata晶振集團開發(fā).這個產(chǎn)品是一個涉及Band3的四重奏,這是一個極具挑戰(zhàn)性的頻帶,也是一個產(chǎn)品難以確保如上所述的性質(zhì).圖3顯示帶3傳輸性能作為該產(chǎn)品性能的一個例子.

本產(chǎn)品采用SAW濾波器件具有高機電耦合系數(shù)的特性,實現(xiàn)低插入損耗即使在Band3中也是如此帶寬.此外,它使用TCSAW1)技術(shù),因此可以最小化與溫度變化相關(guān)的頻率漂移約為-20ppm/℃或更低.因此,其規(guī)格考慮溫度特性確保足夠隔離,同時實現(xiàn)世界上最低的插入損耗水平.此外,由于使用SAW聲表面濾波器設(shè)備屬性它可以提供TC-SAW技術(shù)在不使用帶寬擴展電路的情況下具有低插入損耗特性,從而允許足夠的衰減諧波.結(jié)果,它啟用終端設(shè)備,以減少電流消耗,并確保充分接收靈敏度,因此被認(rèn)為是一個最有前途的產(chǎn)品市場.這個產(chǎn)品,而不是擁有一個模塊結(jié)構(gòu),有一個結(jié)構(gòu)在哪里設(shè)計元素合二為一包裝,可能有助于小型化.村田制作所將響應(yīng)市場的整合需求物業(yè)條款和規(guī)模.

未來展望

CA計劃有三個頻段或者更多將并行引入與RF前端集成,可能是射頻前端的形式將是多樣化和復(fù)雜的.村田晶振公司正在進行開發(fā),瞄準(zhǔn)與更多頻段相結(jié)合的解決方案,例如hexaplexer和pentaplexer.頻段組合,天線外設(shè)當(dāng)前CA的配置等配置仍在部分改變.對這些進行充分的市場調(diào)查,村田將擴大其范圍產(chǎn)品系列根據(jù)市場形勢和需求.

此外,由于多樣化CA,InterModulationDistortion(IMD)和電源耐久性已成為技術(shù)問題.這是因為增加頻段的數(shù)量由于更多的同時傳輸多頻段配置使得有必要考慮IMD和IMD的影響因為插入損失增加了前端由于前端配置日益復(fù)雜而使得功率放大器輸出更高.目前,村田正在進行研究并在這些和意志上發(fā)展根據(jù)實施解決方案設(shè)計市場需求.

村田將繼續(xù)推出SAW濾波器設(shè)備產(chǎn)品包括多路復(fù)用器這些都適合市場趨勢和需求,并將為RF市場提供全面的創(chuàng)新實現(xiàn)客戶滿意.

注意：1)?溫度補償表面聲波(TC-SAW)：一種技術(shù)這可以減少溫度變化時的頻率漂移.