針對4G/LTE智能手機的FBAR濾波器技術
采用分頻多工調制的手機使用允許同時進行信號發(fā)射和接收的雙工器,由于發(fā)射和接收濾波器連接到相同的天線端口,因此彼此間的濾波器隔離就非常重要,較高的隔離會將接收頻段的噪聲降至最低,而正如前面所討論,這可以提高SNR和數據率。

圖2 2.3GHz ~ 2.7GHz頻帶4G/LTE服務的防護頻帶
提高數據率的另一種方法是通過載波聚合,載波聚合以多于一個頻段的同時工作來提高下載數據率,部分新LTE頻段占據相對較小的頻譜,例如Band 25 (5MHz),因此這是一個網絡運營商可以有效提高通信容量的方法。由于每個頻段的發(fā)射和接收會同時工作,因此不能夠使用開關,從而使用多工器來結合各個發(fā)射和接收濾波器到相同的天線端口上,當以多工器配置結合時,Avago的FBAR濾波器可以提供低信號損耗路徑,有助于最大限度地提高數據率。
射頻濾波器挑戰(zhàn)3:智能手機同時使用多個無線信號
目前很難找到沒有Wi-Fi連線功能的智能手機,依手機工作頻率不同,如果沒有經過適當的濾波處理,手機發(fā)送的信號可能會干擾Wi-Fi的正常運行,作為一個例子,歐洲的LTE Band 7 (2500MHz~2570MHz)的發(fā)射頻率就緊鄰歐洲Wi-Fi使用頻率(2401MHz~2488MHz)的上方,見圖2。
使用智能手機作為Wi-Fi熱點時,Wi-Fi會和4G/LTE無線信號同時工作,如果沒有卓越的濾波能力,Wi-Fi收發(fā)器就有可能被遮蔽或者受到Band 7頻帶上LTE信號傳輸的影響,Avago的ACMD-6107雙工器提供足夠的保護,允許運行于更高頻率的Wi-Fi通道不會發(fā)生干擾,其他競爭的濾波器產品無法有效提供所需的帶外衰減能力,可能造成上方Wi-Fi頻道無法使用,和Avago的ACPF-7124 Wi-Fi共存濾波器配套組合,可以提供達到甚至超越系統要求的出色性能。
今天絕大多數的手機同時還支持GPS,甚至GLONASS服務,由于GPS/GLONASS信號通常功率非常低,大約在-125dBm ~ -150dBm,因此所有接近GPS頻率的發(fā)射信號都可能影響GPS/GLONASS接收器的靈敏度,AGPS-F001預濾波器加LNA模塊由于具有陡峭濾波和寬帶衰減能力,因此可以提供移動網絡、PCS和WiFi信號卓越的帶外遮蔽能力和良好的線性性能。
FBAR技術優(yōu)勢
電池使用時間是一項經常用來進行手機性能測試并相互比較的重要特性,在接收側,我們討論了FBAR的較低插入損耗如何通過補償于射頻前端結合多頻段所帶來的較高損耗支持4G/LTE手機的更高數據率,另一個好處是,通過使手機可以檢測較微弱信號,擴大移動通信的覆蓋范圍,避免造成較差的接收能力甚至掉線。在發(fā)射側,較低的發(fā)射濾波器插入損耗代表了在相同天線發(fā)射功率下功率放大器所需的輸出功率較低,相較于其他濾波器技術,Avago的Band 4雙工器帶來的插入損耗改善大約在0.2dB ~ 0.5dB,相當于節(jié)省達50mA的電流消耗,因此可以提供更長的電池使用壽命和通話時間。
當大多數應用還是基于3G服務時,只有少數頻段可以從FBAR技術獲益,隨著4G/LTE多頻段智能手機的普及,FBAR技術的特性優(yōu)勢,例如低插入損耗、陡峭濾波曲線、高隔離性和極小化的尺寸等已經成為所有主要智能手機制造商快速導入這個技術的原因,目前采用FBAR技術的濾波器、雙工器以及多工器產品已經被導入美國、歐洲和亞洲等地區(qū)15個不同工作頻段的智能手機設計中,隨著新濾波挑戰(zhàn)的出現,FBAR技術將繼續(xù)成為提供解答的優(yōu)先選擇,也就是說,FBAR技術已經成為主流。
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