針對4G/LTE智能手機的FBAR濾波器技術(shù)

采用分頻多工調制的手機使用允許同時(shí)進(jìn)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(xiàn)端口，因此彼此間的濾波器隔離就非常重要，較高的隔離會(huì )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(wù)的防護頻帶

提高數據率的另一種方法是通過(guò)載波聚合，載波聚合以多于一個(gè)頻段的同時(shí)工作來(lái)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(gè)網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商可以有效提高通信容量的方法。由于每個(gè)頻段的發(fā)射和接收會(huì )同時(shí)工作，因此不能夠使用開(kāi)關(guān)，從而使用多工器來(lái)結合各個(gè)發(fā)射和接收濾波器到相同的天線(xiàn)端口上，當以多工器配置結合時(shí)，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3：智能手機同時(shí)使用多個(gè)無(wú)線(xiàn)信號

目前很難找到?jīng)]有Wi-Fi連線(xiàn)功能的智能手機，依手機工作頻率不同，如果沒(méi)有經(jīng)過(guò)適當的濾波處理，手機發(fā)送的信號可能會(huì )干擾Wi-Fi的正常運行，作為一個(gè)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(jiàn)圖2。

使用智能手機作為Wi-Fi熱點(diǎn)時(shí)，Wi-Fi會(huì )和4G/LTE無(wú)線(xiàn)信號同時(shí)工作，如果沒(méi)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(huì )發(fā)生干擾，其他競爭的濾波器產(chǎn)品無(wú)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(wú)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(shí)還支持GPS，甚至GLONASS服務(wù)，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(dòng)網(wǎng)絡(luò )、PCS和WiFi信號卓越的帶外遮蔽能力和良好的線(xiàn)性性能。

FBAR技術(shù)優(yōu)勢

電池使用時(shí)間是一項經(jīng)常用來(lái)進(jìn)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(guò)補償于射頻前端結合多頻段所帶來(lái)的較高損耗支持4G/LTE手機的更高數據率，另一個(gè)好處是，通過(guò)使手機可以檢測較微弱信號，擴大移動(dòng)通信的覆蓋范圍，避免造成較差的接收能力甚至掉線(xiàn)。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(xiàn)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(shù)，Avago的Band 4雙工器帶來(lái)的插入損耗改善大約在0.2dB ~ 0.5dB，相當于節省達50mA的電流消耗，因此可以提供更長(cháng)的電池使用壽命和通話(huà)時(shí)間。

當大多數應用還是基于3G服務(wù)時(shí)，只有少數頻段可以從FBAR技術(shù)獲益，隨著(zhù)4G/LTE多頻段智能手機的普及，FBAR技術(shù)的特性?xún)?yōu)勢，例如低插入損耗、陡峭濾波曲線(xiàn)、高隔離性和極小化的尺寸等已經(jīng)成為所有主要智能手機制造商快速導入這個(gè)技術(shù)的原因，目前采用FBAR技術(shù)的濾波器、雙工器以及多工器產(chǎn)品已經(jīng)被導入美國、歐洲和亞洲等地區15個(gè)不同工作頻段的智能手機設計中，隨著(zhù)新濾波挑戰的出現，FBAR技術(shù)將繼續成為提供解答的優(yōu)先選擇，也就是說(shuō)，FBAR技術(shù)已經(jīng)成為主流。