|
前言 這幾年來移動(dòng)電話終端取得了驚人的發(fā)展。搭載了高性能處理器的智能手機(jī)/平板電腦代替了從前的手提電話，加快了高機(jī)能通訊終端的普及。這種通訊終端可能會(huì)被用于電腦的相關(guān)應(yīng)用，提供各種融合了通訊功能的服務(wù)，連續(xù)播送，衛(wèi)星導(dǎo)航，Cloud等等多樣化方面效果顯著。這些舒適快速的服務(wù)是不可或缺的，隨著網(wǎng)絡(luò)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(dòng)終端的功能，下面列舉應(yīng)對(duì)各種網(wǎng)絡(luò)的策略。作為手機(jī)的通信規(guī)格，除了2G的GSM(全球移動(dòng)通信)系統(tǒng)，還配備了3G系統(tǒng)的UMTS（通用移動(dòng)通信系統(tǒng)），實(shí)現(xiàn)了高品質(zhì)、高速度的數(shù)據(jù)傳輸。此外，還開始引進(jìn)所謂的LTE（3.9G）的下一代通信標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)計(jì)未來的市場(chǎng)還將擴(kuò)大。GSM配備了4個(gè)頻段，UMTS配備了2-4個(gè)頻段在GSM/UMTS對(duì)應(yīng)終端的案例很多，而對(duì)應(yīng)的LTE終端將再追加1-2個(gè)頻段。另外為了確保高品質(zhì)的通信，增加了配備多樣功能的終端，除了這些通信標(biāo)準(zhǔn)外，Wi-Fi™，Bluetooth®,GPS這些通信功能的混裝已經(jīng)變得普遍化。如此隨著一個(gè)終端涵蓋頻段數(shù)及搭載功能的增加，射頻元件數(shù)量也趨于增加，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(gòu)成元器件中利用了彈性表面波（SAW: Surface Acoustic Wave）的高頻濾波器和雙工器（下面的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(fā)展。 射頻前端元器件的模塊化 一般的GSM/UMTS的系統(tǒng)中，天線、開關(guān)、SAW濾波器/DPX、PA（功率放大器）、收發(fā)器組成了射頻部分（圖1）。由于UMTS系統(tǒng)采用了FDD（頻分雙工）的方式收發(fā)數(shù)據(jù)，因此使得分離信號(hào)的收發(fā)雙工器（DPX）變得非常重要。DPX是一種具備伴有不同頻帶使得接收和發(fā)送信號(hào)可以同時(shí)進(jìn)行又能分別過濾頻率，防止信號(hào)從發(fā)送電路流入接收電路功能的電子設(shè)備。為了抑制發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)的電力消耗以及確保接收數(shù)據(jù)時(shí)的靈敏度，低插入損耗是非常必要的。此外為了使接收數(shù)據(jù)的靈敏度不被發(fā)送端的信號(hào)所干擾，還需要高隔離性（高ISO）。一般來說，考慮到DPX中存在損耗和ISO之間的關(guān)系，因此低損耗和高ISO兩者并存的特性就是元器件的關(guān)鍵所在了。 
圖1：GSM/UMTS對(duì)應(yīng)終端的前端結(jié)構(gòu)事例 特別像智能手機(jī)這樣的高功能終端，因配備的元器件數(shù)很多，對(duì)模塊化的要求也很強(qiáng)烈，像SAWDPX和開關(guān)，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(jù)需求的不同綜合的形態(tài)也具備多樣化，SAW濾波器和收發(fā)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(fā)器的LNA阻抗，對(duì)SAW濾波器和集成電路進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)，這一模塊不僅縮減了元器件數(shù)目和安裝空間，在客戶設(shè)置方面的射頻設(shè)計(jì)資源削減上也卓有成效。 DPXBANK的特征 村田制作所解放了迄今為止接收級(jí)間或多樣用SAWBANK，成功的對(duì)此次新SAWDPX模塊化后的DPXBANK進(jìn)行了商品化。作為DPXBANK的一個(gè)范例SAPHU系列的電路構(gòu)成圖如圖二所示，外觀如圖三所示。相對(duì)應(yīng)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。 DPXBANK采用了我司開發(fā)的小型、高功能（低損耗、高ISO）SAWDPX，配備了收發(fā)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(shè)計(jì)技術(shù)，集成電路制作技術(shù)等推測(cè)出模塊整體的最適合設(shè)計(jì)，保持了發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)的低損耗，低功耗，對(duì)應(yīng)多模多頻帶PA。接收數(shù)據(jù)時(shí)由于低損耗的原因使得UMTS/GSM達(dá)到共通化。此外，由于確保了高隔離的特性，實(shí)現(xiàn)了接收和發(fā)送級(jí)間用的SAW濾波器數(shù)量的減少。因此，射頻前端電路構(gòu)成的簡(jiǎn)單化，元器件數(shù)目減少，安裝空間縮小變成了可能。
圖2：使用了DPXBANK的GSM/UMTS對(duì)應(yīng)終端的前端結(jié)構(gòu)事例
圖3：DPXBANK（SAPHU系列）外觀圖 今后的展望 今后的展望請(qǐng)見一下列舉的項(xiàng)目。 對(duì)應(yīng)小型化、高功能化及多頻段化 伴隨著終端功能的增加，對(duì)射頻部分的小型化、高功能化的要求也隨之增強(qiáng)。今后作為主干元器件的SAW濾波器/DPX的小型化/高功能化將更進(jìn)一步，為配合這一趨勢(shì)我們提出了一個(gè)小型模塊。另外DPX還包含了LTE，推進(jìn)了多頻段的對(duì)應(yīng)策略，模塊還靈活應(yīng)對(duì)了迎合了市場(chǎng)需求的頻帶要求，謀求擴(kuò)充產(chǎn)品陣容。 下一代射頻/前端的展望 今后，不僅原來的手機(jī)/智能手機(jī)，具備通信功能的終端將會(huì)提供介入網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用。為了應(yīng)用的充實(shí)，終端開發(fā)負(fù)擔(dān)就會(huì)增大，射頻前端有望簡(jiǎn)單化，射頻構(gòu)成元器件有望綜合化。 不僅DPXBANK，也包括和其他的射頻元器件的綜合，今后在探尋各種各樣的可能性的同時(shí)還將追求能夠?yàn)榻K端的小型化/高功能化做貢獻(xiàn)的所有解決方案。 |
