村田Quadplexer以最小电流提升通信滤波器的CA功能

随着手机不断更新换代,发展到如今的智能市场,小型和更高功能的需求早已经成为手机的基本使用条件.考虑到智能市场的发展情况,muRata Crystal不断努力创新,研发制造更多类型的表面声波(SAW滤波器)多路复用器集成多频段的传输和接收滤波功能.

本文中所介绍到的是历史手机市场以发展了解背景这个产品产品的开发.图1总结了这些市场趋势.说到旧的移动通信设备,可以想到车载电话或手持移动电话.这些设备被转化为各种形式,如棒状手机和flip型手机,最后进入现在的智能手机.随着手机显示器尺寸的增加能见度,智能手机不断减少外观厚度和重量以及便携性,可想而知,手机内部所使用到的SMD晶振,晶体等原件的变化.

图1：手机市场的趋势

另外,作为互联网的整合蜂窝电话和互联网功能的功能已经出现,蜂窝电话,曾经只是一种手段对于语音通话,现在需要有更高的功能.最智能手机用户转向他们的设备浏览视频,将图像和视频上传到社交网络站点,或进行视频通话.如通过这些例子显示,输入智能手机已经铺平了道路功能的改进等多媒体的发展正在以指数速率不断建立通信流量.

那么,在智能手机内部处理高频波信号的射频(RF)前端呢？实际上,虽然整合RF前端正在进步,需求对于更高速度,更高容量的通信正在增加,随着更多功能应用的增加为了达到这些应用,三个主要趋势涉及：

1、改进效果-通信方法的有效性(例如：从WCDMA过渡到LTE,等等.)

2、通信流量的增加(例如：多输入多输出(MIMO),载波聚合(CA)等)

3、增加RF前端的元件数量(例如：增加LTE的数量支持的频段,对MIMO滤波器的需求等).

由于这些趋势,以下成为重要因素RF前端组件的选择结束：如何实现高速,高容量的通信,以及如何实现更多电子元件节省空间.

本文介绍了多路复用器已经产生了需求由于这些趋势,并且还描述了村田制作所开发的多路复用器.

多路复用器需求的增加源于更高的CA需求在市场上.载波聚合是一种增加沟通的方法多个LTE频段的速度用于同时进行LTE通信以增加通信流量.为了实现这个CA功能,已经对RF前端的配置进行了改变,如图2所示.

图2：带或不带载波聚合的RF前端的配置示例

请注意,产品组合其各自的频率是明显不同的,如组合低频段(1GHz或更低)和高频段频带(2.3GHz或更高),允许多频段同时通信通过双工器.同样地,对于各自频率彼此接近的频带的组合,存在配置以实现使用的CA.多路复用器或多个天线如配置示例2a中所示和图2中的2b.

然而基本上,设备设计师在设计空间与产品之间改进,增加更多功能应用时所面临的更多挑战.既要保证功能的多样化,又要实现产品的小型化.因此,有一个对多路复用器的需求不断增加具有(双工)的多功能设备功能,为多个的结构频带合并在一个系统中,和其多频率信号在天线端口聚合.该使用这种结构可以在不增加的情况下实现CA.组件数量,例如附加天线.

另外,对于CA来说频分双工(FDD)系统同时执行每个单独的传输和接收个人频率,它是必须考虑不只是带内隔离但是带间隔离(横隔离).以来,然而,多路复用器是考虑到这种交叉设计,它消除了对设备的需求设计师加入额外的努力确保RF前端配置中的交叉隔离.这就是原因之一设备制造商对多路复用器有很高的期望.目前,CA最常见的配置使用两个频段和一个四声器,如配置示例所示2a,引起关注.

村田的Quadplexer

四路复用器具有用于总共四个频带的双工结构,两个频带每个用于发送和接收,在天线端口.因此,它更有可能由于组合而造成损失多个滤波器比双工器多,使得难以补偿插入失利.特别是频带,如频带3,具有宽带宽和发送和接收之间的频率间隔窄,如何保证实现低插入时的隔离损失已成为一个问题.另外,它越来越难以满足杂散发射的要求和阻止不必要的波浪,如此作为谐波分量,在双工器中设计比以前.因此,双工器制造商正处于激烈竞争中确保这些属性.

这里描述了一种3620大小的Band-1和3quadplexer(产品名称：SAHRT1G74BB0B0A),由Murata晶振集团开发.这个产品是一个涉及Band3的四重奏,这是一个极具挑战性的频带,也是一个产品难以确保如上所述的性质.图3显示带3传输性能作为该产品性能的一个例子.

本产品采用SAW滤波器件具有高机电耦合系数的特性,实现低插入损耗即使在Band3中也是如此带宽.此外,它使用TCSAW1)技术,因此可以最小化与温度变化相关的频率漂移约为-20ppm/℃或更低.因此,其规格考虑温度特性确保足够隔离,同时实现世界上最低的插入损耗水平.此外,由于使用SAW声表面滤波器设备属性它可以提供TC-SAW技术在不使用带宽扩展电路的情况下具有低插入损耗特性,从而允许足够的衰减谐波.结果,它启用终端设备,以减少电流消耗,并确保充分接收灵敏度,因此被认为是一个最有前途的产品市场.这个产品,而不是拥有一个模块结构,有一个结构在哪里设计元素合二为一包装,可能有助于小型化.村田制作所将响应市场的整合需求物业条款和规模.

未来展望

CA计划有三个频段或者更多将并行引入与RF前端集成,可能是射频前端的形式将是多样化和复杂的.村田晶振公司正在进行开发,瞄准与更多频段相结合的解决方案,例如hexaplexer和pentaplexer.频段组合,天线外设当前CA的配置等配置仍在部分改变.对这些进行充分的市场调查,村田将扩大其范围产品系列根据市场形势和需求.

此外,由于多样化CA,InterModulationDistortion(IMD)和电源耐久性已成为技术问题.这是因为增加频段的数量由于更多的同时传输多频段配置使得有必要考虑IMD和IMD的影响因为插入损失增加了前端由于前端配置日益复杂而使得功率放大器输出更高.目前,村田正在进行研究并在这些和意志上发展根据实施解决方案设计市场需求.

村田将继续推出SAW滤波器设备产品包括多路复用器这些都适合市场趋势和需求,并将为RF市场提供全面的创新实现客户满意.

注意：1)?温度补偿表面声波(TC-SAW)：一种技术这可以减少温度变化时的频率漂移.