無(wú)線(xiàn)領(lǐng)域的射頻調諧技術(shù)方案

隨著(zhù)移動(dòng)通信設備與技術(shù)的不斷創(chuàng )新與發(fā)展，手機作為最普通的移動(dòng)通信工具，其市場(chǎng)需求的不斷擴大與競爭環(huán)境的日益成熟吸引了大批手機制造商的眼球。在無(wú)線(xiàn)通信3G時(shí)代的背景下，手機制造商將技術(shù)不斷投入到開(kāi)發(fā)能夠支持更多頻段和精簡(jiǎn)射頻架構的手機上，將3G手機中使用的GSM、EDGE、WCDMA和HSPA等多種頻段和空中接口模塊整合在一個(gè)高度集成、經(jīng)過(guò)優(yōu)化的RF模塊中。對RF芯片技術(shù)的不斷完善與升級已經(jīng)成為3G手機設計射頻方案的關(guān)鍵。然而隨著(zhù)手機尺寸的不斷減小以及用戶(hù)對手機性能期待度的提高，傳統手機集成電路和組件逐漸成為無(wú)線(xiàn)通信發(fā)展的限制。在這種技術(shù)瓶頸下，專(zhuān)注于生產(chǎn)手機薄膜材料的Paratek公司引起了業(yè)界的關(guān)注。

成立于1998年的Paratek公司是一家位于新罕布什爾州的私營(yíng)企業(yè)。Paratek公司的投資者包括了北極星創(chuàng )投(Polaris Venture)等一些風(fēng)險投資公司和歐洲最大的芯片廠(chǎng)商意法半導體。從成立之初起，Paretek公司就專(zhuān)注于專(zhuān)有的可調諧RF材料技術(shù)(ParaScan)的研究，開(kāi)發(fā)出的該種薄膜材料可以用于生產(chǎn)可改善手機性能的集成電路和其它組件，同時(shí)也可以減少天線(xiàn)等手機組件的數量和尺寸，滿(mǎn)足了每一個(gè)RF的前端需求標準，并成功解決了降低功耗、增強調諧范圍和高Q值等眾多技術(shù)問(wèn)題。 ParaScan作為Paratek的基礎技術(shù)，為無(wú)線(xiàn)領(lǐng)域提供了全新的射頻調諧技術(shù)解決方案。

領(lǐng)跑射頻調諧技術(shù)

Paratek公司專(zhuān)為無(wú)線(xiàn)移動(dòng)設備設計和制造具有自適應性的前端射頻元件解決方案。Paratek的產(chǎn)品為兼容多模式和多波段的操作實(shí)現了三個(gè)方面的應用：

1.自適應阻抗匹配模塊(AIMM)

2.寬帶濾波器和預選的射頻前端設備

3.無(wú)線(xiàn)電天線(xiàn)頻率調諧器(RAFT)

領(lǐng)先的材料技術(shù)

Paratek公司的所有產(chǎn)品都是基于兩種被稱(chēng)為ParaScan和ParaStak的專(zhuān)有可調材料技術(shù)。ParaScan技術(shù)主要是通過(guò)生產(chǎn)一系列專(zhuān)用的復合陶瓷材料，實(shí)現無(wú)源ParaTune調諧器IC的設計，這些射頻可調電容電路進(jìn)而被用于過(guò)濾器、功率放大器芯片、自適應天線(xiàn)匹配電路和移相器等。作為Paratek的基礎技術(shù)，ParaScan為無(wú)線(xiàn)領(lǐng)域提供了全新的射頻調諧技術(shù)。

ParaStak可調頻材料技術(shù)最引人注目的特點(diǎn)就是它復雜的射頻電路和極小的體積。ParaStak在一個(gè)單一封裝中使用業(yè)界標準的部件和技術(shù)，將ASIC芯片和無(wú)源器件結合。該技術(shù)與RF和數字ASIC器件協(xié)同工作，并采用了專(zhuān)有的3-D疊加和小型化射頻組件及其功能塊。ParaStak的小封裝和較少的引腳意味著(zhù)卓越的性能和高度微型化成本的減少。

核心材料ParaScan和核心產(chǎn)品ParaTune

ParaScan和ParaStak共同形成了射頻產(chǎn)品和解決方案的基礎。同時(shí)，ParaStak的自適應阻抗匹配技術(shù)在改善功率放大器的效率、線(xiàn)性，鏈路余量，天線(xiàn)的尺寸和電池壽命的同時(shí)也改善了所有調制協(xié)議下整個(gè)射頻系統的能量傳遞。

由于單一的天線(xiàn)只能覆蓋固定的頻率范圍，電子設計師們往往被迫需要多種天線(xiàn)以覆蓋更廣泛的帶寬。這種情況直接阻礙了超薄手機的造型需求。RAFT(Radio Antenna Frequency Tuners，無(wú)線(xiàn)電天線(xiàn)頻率調諧器)技術(shù)以其可大幅縮小天線(xiàn)體積而備受重視。RATF取代了傳統天線(xiàn)的饋電點(diǎn)上的固定元件，最大化每個(gè)波段的能量移交，使得天線(xiàn)體積更小，性能提高并實(shí)現了多波段額自適應性。

更好的無(wú)線(xiàn)通信

Paratek的產(chǎn)品將允許客戶(hù)在無(wú)線(xiàn)通信行業(yè)實(shí)現以下目標：

1) 客戶(hù)可以依靠?jì)H有的一個(gè)可調天線(xiàn)發(fā)送和接收多個(gè)頻段的信號。高度微型化和高效率的天線(xiàn)將匹配任何通訊波段。這種調諧功能將顯著(zhù)提升下一代商業(yè)移動(dòng)設備和依托軟件的政府/軍用無(wú)線(xiàn)電設備的性能;

2) 對抗阻抗不匹配的影響。Paratek的自適應阻抗匹配模塊(AIMM)在自動(dòng)感失配條件下，可瞬間調整阻抗50歐姆。這個(gè)閉環(huán)系統具有廣泛的可調諧自我糾正控制功能，以?xún)?yōu)化天線(xiàn)和任何移動(dòng)設備環(huán)境的功率放大器的性能。

3) 延長(cháng)電池壽命，減少部件數量。使用AIMM模塊，通過(guò)整合、優(yōu)化的負載匹配不同頻段和運作模式可調諧功率放大器，可以顯著(zhù)提高移動(dòng)手機的電池壽命。

4) 充分利用新的寬帶濾波器。Paratek提供的基于固定過(guò)濾技術(shù)的寬帶濾波器可幫助客戶(hù)減少尺寸，減輕重量，降低功耗。Paratek已交付和部署的過(guò)濾器可在30至450MHz，225-960MHZ和1350-2500MHz頻段之間運作。同時(shí)Paretek正在不斷優(yōu)化方案以擴大頻率覆蓋到5GHz并最終實(shí)現到20GHz的目標。

ParaScan射頻調諧技術(shù)的創(chuàng )新型材料

ParaScan是Paratek公司發(fā)明的一種射頻調諧專(zhuān)用的薄膜材料， ParaScan也是一個(gè)整合的專(zhuān)利，包括一系列復合薄膜陶瓷材料，其介電常數可隨著(zhù)不同直流電壓而變化。ParaScan是可調的IC ParaTune系列的基礎技術(shù)，它可以在短時(shí)間內生產(chǎn)大量的配置ParaTune調諧器IC，以滿(mǎn)足特定客戶(hù)的需求。同時(shí)也可以靈活地應用在無(wú)線(xiàn)元件和產(chǎn)品的設計中，提高生產(chǎn)效率。

ParaScan的性能與優(yōu)勢

電壓可調的ParaScan具有特殊的性能，包括出色的線(xiàn)性度、諧波性能，極低功耗以及高Q值(1001GHz和2 GHz時(shí)超過(guò)80)。ParaScan還可以提供高電容密度(大于70 dBm的IP3)，同時(shí)開(kāi)關(guān)速度非?？?。使用ParaScan作為材料生產(chǎn)的電路，由于摻雜了可調元素，可以為多種元件提供支持，這些產(chǎn)品可被應用于可調諧濾波器、天線(xiàn)和功率放大器匹配電路，自適應阻抗匹配模塊(AIMM)等。其結果是產(chǎn)生了電壓可調的RF前端元件和下一代無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品，包括移動(dòng)設備天線(xiàn)的新產(chǎn)品類(lèi)。

與其它傳統的電容調諧方法(如基于MEMS的集成電路，變容二極管和砷化鎵)不同，ParaScan的功能不斷調整，同時(shí)保持超快速響應時(shí)間并使用行業(yè)標準的包裝。ParaScan最重要的一個(gè)優(yōu)勢是通過(guò)一系列阻抗以實(shí)現低損失調整，這將使新一代的無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品可以更好地發(fā)揮性能，并且反應更加迅速。

與半導體調諧二極管相比，ParaScan(以及使用ParaScan生產(chǎn)的Paratek集成電路)能夠提供更好的線(xiàn)性度，更大的諧波抑制，更高的功率處理能力以及小于100nA的漏電流。ParaScan減少了RF損失，降低了介電擊穿的概率，因此最大限度地減少了漏電流，最終延長(cháng)了元件壽命和產(chǎn)品的可靠性。相比純BST材料，由于專(zhuān)有摻雜ParaScan材料，Paratek已成功使漏電流下降到非常低的水平。設計工程師們將可以在他們的下一代無(wú)線(xiàn)應用中使用ParaScan，并享受其帶來(lái)的性能改善。

產(chǎn)品的用戶(hù)滿(mǎn)意度

ParaScan被用于生產(chǎn)可調ParaTune系列IC，這些產(chǎn)品都屬于Paratek且為集成可調諧產(chǎn)品提供了基本構建塊，這些產(chǎn)品包括AIMM( AdapTIve Impedance Matching Module，自適應阻抗匹配模塊)和RAFT(Radio Antenna Frequency Tuner，無(wú)線(xiàn)電天線(xiàn)頻率調諧器)。AIMM和RAFT將無(wú)線(xiàn)設備的功能和性能提升到一個(gè)新的水平。使用AIMM或RAFT，現有的多波段天線(xiàn)設計將被優(yōu)化，這意味著(zhù)在所有操作模式下具有更好的3G性能。使用手機的用戶(hù)將體驗更長(cháng)的通話(huà)時(shí)間、更持久耐用的電池壽命、較少遺漏或掉線(xiàn)等眾多優(yōu)勢。運營(yíng)商將能夠提供比以往任何時(shí)候都有利可圖，內容豐富且更加可靠的應用服務(wù)。性能更好的手機，也將幫助運營(yíng)商減少他們的基礎設施的投資。更妙的是，得益于射頻調諧功能，用戶(hù)最青睞的小而薄的手機將擁有比以往任何時(shí)候都優(yōu)秀的性能。

Paratek 始終堅持與客戶(hù)協(xié)同合作，時(shí)刻仔細聆聽(tīng)客戶(hù)的需求和改進(jìn)意見(jiàn)，然后調整技術(shù)以適應客戶(hù)的項目進(jìn)行。雖然客戶(hù)的需求不同，但Paratek的方案具有極強的自適應，因此可以很容易地對方案進(jìn)行微調以適應特定的工作頻段，頻率范圍和行業(yè)協(xié)議。

攜手打造無(wú)線(xiàn)通信新高度

Paratek以其領(lǐng)先的射頻調諧技術(shù)以及優(yōu)質(zhì)的客戶(hù)服務(wù)贏(yíng)得了業(yè)界廣泛的認可與信賴(lài)，無(wú)論是商業(yè)手機客戶(hù)還是政府機關(guān)，都有過(guò)眾多成功的實(shí)踐案例。公司現正與幾個(gè)主要的OEM廠(chǎng)商合作，同時(shí)還與大多數供應美軍移動(dòng)無(wú)線(xiàn)臺的主要承建商建立了合作關(guān)系。Paratek的主要技術(shù)已經(jīng)獲得了全球手機市場(chǎng)的青睞。

作為高性能智能卡天線(xiàn)和可調頻RF前端供應商，Paratek Microwave公司已經(jīng)和In-Q-Tel簽署了一項策略投資和發(fā)展協(xié)議，后者是一家來(lái)自美國CIA情報局的創(chuàng )投資金。據稱(chēng)，透過(guò)使用Paratek公司的ParaScan材料技術(shù)，可以在一定范圍內進(jìn)行電子調頻，并且掃描天線(xiàn)電波。Paratek公司的技術(shù)適用于可調電容器、濾波器、前端選頻器和相位轉換器，OEM廠(chǎng)商可以用來(lái)設計小型化的無(wú)線(xiàn)射頻前端和智能卡天線(xiàn)。In-Q-Tel執行長(cháng)Gilman Louie表示：“Paratek公司的商業(yè)應用和政府之間有絕佳的合作前景，利用Paratek的可調材料技術(shù)和小型化3D封裝經(jīng)驗，可以用在軟件定義、頻率感應無(wú)線(xiàn)接收和無(wú)線(xiàn)組件。”

另外，Paratek和意法半導體宣布達成戰略合作伙伴關(guān)系，共同向手機市場(chǎng)提供可調諧射頻產(chǎn)品。憑借意法半導體在IPADTM(無(wú)源有源一體化器件)領(lǐng)域的多年研發(fā)經(jīng)驗和全球市場(chǎng)龍頭地位，合作雙方將在高質(zhì)量、高可靠性的可調諧電容器內實(shí)現 ParaScan技術(shù)。新產(chǎn)品可讓手機實(shí)現動(dòng)態(tài)調節阻抗匹配，從而提高功率放大器的能效，延長(cháng)電池使用時(shí)間，同時(shí)減少電話(huà)掉線(xiàn)或未接呼叫的概率。意法半導體在無(wú)線(xiàn)便攜應用中的技術(shù)讓完整系統解決方案的大規模生產(chǎn)成為現實(shí)。

Paratek 黑莓手機廠(chǎng)商被RIM收購

2012年三月黑莓手機廠(chǎng)商RIM已經(jīng)收購了Paratek Microwave公司。黑莓公司當時(shí)稱(chēng)：“Paratek公司的自適應無(wú)線(xiàn)電頻率技術(shù)能夠改善手機電話(huà)質(zhì)量和延長(cháng)電池使用壽命。Paratek的調頻技術(shù)有可能幫助RIM的黑莓(BlackBerry)設備更快上傳和下載大量數據”。