Qorvo专家讲座|推动滤波器技术发展的应用现状分析

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高性能滤波器对于无线通信技术来说非常重要,但另一方面,无线技术的发展对滤波技术提出了新的要求。当前无线通信对滤波技术都有哪些要求?滤波器的发展趋势是什么?

 
共存滤波器的需求
 
 

我们需要更快速的支持带宽集约型应用(例如,网页浏览和视频流)的无线网络,这种需求推动了带有Wi-Fi功能的LTE智能设备的发展。在2.4GHz Wi-Fi频带内,对于使用紧邻频带的蜂窝通信特别是LTE网络而言,发生干涉的可能性越来越大。

因此,设计人员必须解决Wi-Fi发射信号可能导致LTE接收设备丧失敏感度的问题,以及LTE信号可能干涉Wi-Fi通信的问题。这些问题将随着移动设备复杂性的增加而增加;许多下一代智能手机支持的射频频带将明显多于前一代。

 

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LTE/Wi-Fi共存问题

 
 

这种Wi-Fi共存问题的解决需要射频滤波器能够抑制紧邻的频率。同时,滤波器还必须尽量减少Wi-Fi发射通路的插入损耗,以确保802.11n标准和802.11ac标准所需的高信噪比和相应的低误差矢量幅度(EVM)。

 

在 这些需求的满足上,Qorvo体声波滤波器尤其有效,与蜂窝Wi-Fi应用使用的传统声表面波滤波器和陶瓷滤波器相比具有明显优势。在数吉赫工作频率范围 内,Qorvo体声波滤波器可以达到的质量因子(Q)要高于其他传统声学技术。由于质量因子高,滤波器裙缘斜率极高,同时通带边缘的插入损耗仍然保持在低 水平。(Qorvo高性能体声波共存滤波器部分型号:885032、885033、885070和885067。)

 

Qorvo体声波设备还具有无与伦比的温度稳定性。体声波滤波器着眼于未来的共存应用,可处理频率高达6GHz,而常规声表面波滤波器的性能在较高频率下发生降级,在2.5GHz下达到实际极限。

 
多样化模块很重要
 
 

现代化智能手机通常包含不止一项无线技术,广泛覆盖各种无线频谱,从FM广播和蓝牙到 Wi-Fi 和 LTE。为支持所有这些功能,今天的智能手机使用多条天线。

那么,什么是天线多样化?为什么需要天线多样化?简单来讲,“天线多样化”是指使用多条天线接收同一信号,这样做是为了改善无线链路的品质与可靠性。可采用分立式SPxT开关或外部多样化滤波器实现多样化,也可集成到一个模块。

 

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集成的多样化模块

 
 

对 于面向大众市场生产智能手机的制造商而言,由于这种手机不必覆盖全球,并且以低成本为目标,因此优先选择分立式组件,这是因为分立式组件可以带来设计的灵 活性。不过,高端智能手机需要覆盖全球,面临着产品紧凑性的问题(因此,需要采用多样化模块)。通过利用Qorvo的世界级滤波器技术,多样化模块再次证 明了Qorvo面向快速增长的蜂窝技术市场提供大范围产品。

 
载波聚合对滤波器的影响
 
 

网 络运营商面对不断增长的数据需求,努力提高网络性能。为保持客户体验,需要提供越来越高的数据速率,其直接方法就是增加带宽。载波聚合是一种4G LTE 高级特性,该特性允许服务提供商将多个频谱块合并成一个较宽的信道,从而提供更高的数据数率。载波聚合在2014 年发展成为一个大的趋势,在LTE 网络部署上走在前列的市场将率先采用载波聚合。

 

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载波聚合提高吞吐速度

 
 

载波聚合有三种类型。第一类是“带间聚合”,指不同频带频谱的聚合。这些频带可以远隔或紧靠在一起。远隔频带的聚合最为简单,只需同向双工器即可。对于紧邻的频带,可能需要四工器或多天线方案才能解决。

其他两种类型涉及同一频带内的频谱合并。如果频谱块相邻,则称为“带内相邻聚合”。如果频谱块相互分离,则称为“带内非相邻聚合”

 

运营商追求的聚合类型因为频谱的所有权、地理分布以及聚合的带宽数量而有所不同。最初部署的是双载波聚合,使用的是远隔频带。随着更大带宽聚合需求的出现,开始提出三载波聚合。三载波聚合显著提高了使用紧邻频带的可能性,推动了四工器的开发。

载波聚合对滤波器的设计有几个方面的影响。对于远隔频带的聚合,分割信号的同向双工器产生额外损耗,该损耗必须由低损耗滤波器做出补偿。另外,滤波器阻带的衰减也必须规划,以确保其他聚合频带的充分衰减。最后,对于相邻频带,需要采用更复杂的多工器。

 

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载波聚合的类型

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