上网时间:2006年7月 文章来源:电子工程专辑 作者:潘九堂
在手机中,位于射频前端的两个器件——功率放大器(PA)和滤波器显得特立独行。由于工艺上的特殊性,它们一直作为独立器件,始终拒绝被集成进其它芯片中,预计这种独立性将长期存在。不过,为了降低成本、减少体积和提升性能,射频前端器件供应商一直在通过模块化技术将PA、滤波器和开关等器件封装在一起,预计这一发展趋势在3G时代将持续,尤其是为了满足3G手机的多频段、多模和多媒体应用需求。不过,尽管主流的射频前端器件供应商针对2G/2.5G/2.75G手机已推出了集成度很高的多频模块,但由于3G手机的技术难度仍比较大,为了追求灵活性,他们目前的产品相对分立,PA模块和滤波器分开,推出的大多是单频、单模的分立产品。
RFMD目前的3G产品包括一系列单频段和双频段WCDMA PA模块,其中RF5198是支持Band 1(1,920~1,980MHz)的单频段PA模块,RF5184是支持Band 2(1,850~1,910MHz)和Band 5/6(824~849MHz)的双频段PA模块,这些产品可以通过DC/DC转换器来提高电池通话时间,并支持HSDPA运行模式。RFMD公司策略营销高经理Duncan Pilgrim表示:“在2G系统中,手机的总体结构趋于固定,射频前端解决方案也是如此。但对于3G而言,有不同的频段组合,收发模块架构,天线拓扑方案和集成度级别。这些因素驱使3G前端市场有很多不同需求。”他指出:“RFMD将提供更高智能化的独立PA模块,以及包括发射滤波器和/或双工器的集成前端模块。对不同产品的选取将决定于客户系统的总体考虑和平衡。随着技术的成熟,我们认为市场对灵活性的需求将会降低,多频带、多模的PA模块最终将会出现。”他解释说,所谓智能化PA模块,就是通过高智能化来提高PA的效率,根据移动通信器件输出功率和负载情况,动态地调节放大器的相关参数。
安华高也分别针对Band 1、Band 2和Band 5/6推出了四款单频段WCDMA PA模块,尺寸为4×4mm,厚度1.1mm。其中用于Band 1的ACPM-7881 PA模块的典型PAE值为45%,具备+28.5dBm的高输出功率性能,克服了与双频(UMTS/GSM)、单天线手机设计有关的功率损耗。它采用E-pHEMT工艺技术提高工作效率,而且只需单极电源就能够工作。安华高中国大陆及香港区总经理李艇指出:“在功放领域,我们拥有E-pHEMT工艺的PA和CoolPAM系列HBT工艺的PA。E-pHEMT的高线性度和高效率适用于各种高端手机。而CoolPAM PA则采用廉价的HBT工艺和独有的增益控制技术,在中低输出功率状态下,在业内最小的工作电流下实现了最高的效率,是目前CDMA/WCDMA领域最省电的PA之一。”他指出,CoolPAM PA产品的功耗不断下降,从第一代平均工作电流为60mA到最新的第四代只有30mA。
李艇特别强调,相比与其竞争的SAW和陶瓷双工器,其FBAR(薄膜腔声谐振器)技术实现了更小的尺寸和更高的性能,特别适合超薄手机,同时整合先进的多媒体功能,而且FBAR双工器在CDMA、W-CDMA手机和数据卡中发挥着关键作用,不但把输入信号和输出信号隔离开来,还可以同时实现双向语音或数据传输。李艇指出:“总的趋势是尺寸不断减少、性能不断提高、集成度不断增加,如我们的1900MHz FBAR双工器,2004年尺寸是5×5mm, 目前同类已是3.8×3.8mm,今年下半年还将推出3×2.5mm 的产品。”
Skyworks更进一步,分别推出了用于Band 1、Band 2和Band 5/6的三款WCDMA Intera FEM前端模块。Skyworks最新推出的SKY77427前端模块是一个22引脚的可表贴模块,这款面向Band 1的前端模块将Skyworks公司新一代创新的对负载不敏感的功率放大器(LIPA)、双工器、功率检测器和滤波器集成到一块5×8mm封装中,并且支持HSDPA。Skyworks公司上海设计中心总监朱晓冬指出:“Intera FEM使手机设计人员能够简化RF设计,与分立方法比较,可减少约50%的电路板空间。”
除了WCDMA产品外,这些厂商也纷纷推出了用于TD-SCDMA的产品。早在2004年5月,Skyworks就发布了全球首款TD-SCDMA PA模块SKY77161,采用4×4mm封装。朱晓冬表示:“中国在2005年完成了3G相关技术的大部分测试,并预计今年开始发放牌照,最有可能从TD-SCDMA开始。”Pilgrim也指出:“RFMD正在和一些设计公司合作,将我们的产品集成到TD-SCDMA手机中。虽然我们还不明确什么时候TD-SCDMA开始商用,但凭借我们掌握的新技术,RFMD将成为在TD-SCDMA标准中关键的产品开发者之一。”李艇则透露说:“安华高十分重视TD-SCDMA市场,目前已经可以提供针对TD-SCDMA的PA产品,并且已经有方案被国内重要的厂家采用。” |