隨著手機不斷更新換代,發展到如今的智能市場,小型和更高功能的需求早已經成為手機的基本使用條件.考慮到智能市場的發展情況,muRata Crystal不斷努力創新,研發制造更多類型的表面聲波(SAW濾波器)多路復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展了解背景這個產品產品的開發.圖1總結了這些市場趨勢.說到舊的移動通信設備,可以想到車載電話或手持移動電話.這些設備被轉化為各種形式,如棒狀手機和flip型手機,最后進入現在的智能手機.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,作為互聯網的整合蜂窩電話和互聯網功能的功能已經出現,蜂窩電話,曾經只是一種手段對于語音通話,現在需要有更高的功能.最智能手機用戶轉向他們的設備瀏覽視頻,將圖像和視頻上傳到社交網絡站點,或進行視頻通話.如通過這些例子顯示,輸入智能手機已經鋪平了道路功能的改進等多媒體的發展正在以指數速率不斷建立通信流量.

那么,在智能手機內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,隨著更多功能應用的增加為了達到這些應用,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前端的元件數量(例如：增加LTE的數量支持的頻段,對MIMO濾波器的需求等).

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

本文介紹了多路復用器已經產生了需求由于這些趨勢,并且還描述了村田制作所開發的多路復用器.

多路復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.為了實現這個CA功能,已經對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,存在配置以實現使用的CA.多路復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,設備設計師在設計空間與產品之間改進,增加更多功能應用時所面臨的更多挑戰.既要保證功能的多樣化,又要實現產品的小型化.因此,有一個對多路復用器的需求不斷增加具有(雙工)的多功能設備功能,為多個的結構頻帶合并在一個系統中,和其多頻率信號在天線端口聚合.該使用這種結構可以在不增加的情況下實現CA.組件數量,例如附加天線.

另外,對于CA來說頻分雙工(FDD)系統同時執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隔離但是帶間隔離(橫隔離).以來,然而,多路復用器是考慮到這種交叉設計,它消除了對設備的需求設計師加入額外的努力確保RF前端配置中的交叉隔離.這就是原因之一設備制造商對多路復用器有很高的期望.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,引起關注.

村田的Quadplexer

四路復用器具有用于總共四個頻帶的雙工結構,兩個頻帶每個用于發送和接收,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,具有寬帶寬和發送和接收之間的頻率間隔窄,如何保證實現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(產品名稱：SAHRT1G74BB0B0A),由Murata晶振集團開發.這個產品是一個涉及Band3的四重奏,這是一個極具挑戰性的頻帶,也是一個產品難以確保如上所述的性質.圖3顯示帶3傳輸性能作為該產品性能的一個例子.

本產品采用SAW濾波器件具有高機電耦合系數的特性,實現低插入損耗即使在Band3中也是如此帶寬.此外,它使用TCSAW1)技術,因此可以最小化與溫度變化相關的頻率漂移約為-20ppm/℃或更低.因此,其規格考慮溫度特性確保足夠隔離,同時實現世界上最低的插入損耗水平.此外,由于使用SAW聲表面濾波器設備屬性它可以提供TC-SAW技術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.結果,它啟用終端設備,以減少電流消耗,并確保充分接收靈敏度,因此被認為是一個最有前途的產品市場.這個產品,而不是擁有一個模塊結構,有一個結構在哪里設計元素合二為一包裝,可能有助于小型化.村田制作所將響應市場的整合需求物業條款和規模.

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雜的.村田晶振公司正在進行開發,瞄準與更多頻段相結合的解決方案,例如hexaplexer和pentaplexer.頻段組合,天線外設當前CA的配置等配置仍在部分改變.對這些進行充分的市場調查,村田將擴大其范圍產品系列根據市場形勢和需求.

此外,由于多樣化CA,InterModulationDistortion(IMD)和電源耐久性已成為技術問題.這是因為增加頻段的數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展根據實施解決方案設計市場需求.

村田將繼續推出SAW濾波器設備產品包括多路復用器這些都適合市場趨勢和需求,并將為RF市場提供全面的創新實現客戶滿意.

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