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4G时代 滤波器需求增长

发表时间:2015-1-21 11:51:02 浏览次数:2270

       由于4G LTE的出现,使得频段越来越多,频段越多就会导致智能手机的设计复杂性越来越大;加上频谱资源是一个非常稀缺的资源,特别是在北美和欧洲地区,频谱非常 拥挤,这样就一定会增加滤波器的复杂性。TriQuint中国区移动产品销售总监江雄在9月份IIC期间的一次主题演讲中表示,“LTE的采用将会推动 RF总体有效市场(TAM)大幅增长。”他指出,未来几年,高性能滤波器会以年均复合增长率40%~50%的速度增长。他强调,这里的高性能滤波器主要指体声波(BAW)和温度补偿声表面波(TC-SAW)这两种滤波器。 不同类型的手机中采用的滤波器类型和数量都是不一样的,比如在功能机时代,只需要普通的SAW滤波器就足够了;就算是3G手机时代,对BAW滤波器和 TC-SAW滤波器的需求也不大。但是到了4G时代,一款智能手机必须要对多个频段的2G、3G和4G无线接入方式的发送和接收路径进行滤波,同时还要对 WiFi、蓝牙和GPS接收器等的接收路径进行滤波,而高端智能手机可能需要用到滤波器的地方会更多。这些频带范围都不相同,又不能相互干扰,这必然需要 更多的滤波器来对这些信号进行隔离。 

       而SAW滤波器由于本身的局限性,一般只适用于1.5GHz以下的应用。另外它也易受温 度变化的影响。高于1.5GHz时,TC-SAW和BAW滤波器则更具性能优势。BAW滤波器的尺寸还随频率升高而缩小,这使得它非常适合要求非常苛刻的 3G和4G应用。还有就是即便在高宽带设计中,BAW对温度变化也没有那么敏感,同时它还具有极低的插入损耗和非常陡峭的滤波器边缘。“BAW的集成化更 高、性能更好、带宽的抑制能力更强,而且它为大于2GHz的LTE频带进行了优化。”江雄在演讲中提到。

       对于在4G时代,需要采用载波聚合技术,江雄是这样解释的,“LTE-Advanced在低移动性下峰值速率达到1Gbps,高移动性下峰值速 率达到100Mbps。那么为了支持这样的峰值速率,我们需要更大的带宽。而对运营商来说,频谱资源相对来说是比较紧的,每个运营商分到的频谱资源不多,特别是 连续的频谱资源时非常有限的。为了解决这个问题,LTE-Advanced就提出了载波聚合的解决方案。”

       其实滤波器技术经历了不同的发展阶段,据江雄回忆,十几年前的SAW滤波器还是陶瓷封装的,陶瓷封装很坚固,也很耐用;后来日本的村田将它做成了塑料 封装。 再后来发展成现在的WLP封装。这种晶圆级的封装是以BGA技术为基础,是一种经过改进和提高的CSP。有人又将WLP称为圆片级-芯片尺寸封装。圆片级 封装技术以圆片为加工对象,在圆片上同时对众多芯片进行封装、老化、测试,最后切割成单个器件,可以直接贴装到基板或印刷电路板上。它使封装尺寸减小至 IC芯片的尺寸,生产成本大幅下降。