当今的智能手机有必要为用户供给越来越多的衔接选项。爱普科斯(EPCOS)共存处理计划选用先进技能,适用规模极广,能够保证蜂窝网络服务、GPS和WLAN(无线区网)的一起运转。
对智能手机和RF部件的生产商而言,多个通讯服务在小型移动设备上的共存意味着一系列杂乱的RF应战。今日的智能手机一般有必要支撑很宽频率规模内的一系列蜂窝和无线网络服务。如除了GSM、UMTS或LTE等蜂窝服务,智能手机还有必要供给GPS和蓝牙/无线区网衔接才能。为了节约空间并进步功能,规范结构发起Tx(发送)和Rx(接纳)都运用蜂窝天线,而独自接纳运用分集式天线。如图1所示,典型的分集式天线有必要支撑GPS、无线区网以及蜂窝频段。
图1从分集式天线提取GPS和WLAN(无线区网)信号的根本原理
智能手机中的RF应战是用户希望的归纳:智能手机不只要必要超薄紧凑,这些多频段、多功用设备还要能供给根据RF服务的悉数功用。换句话说,用户希望上传一个大文件的一起,还能够经过LTE打电话,并能一起运用GPS进行导航,所有这些都要一起进行,不能有推迟,功能上也不能打折扣。用户的这些希望对智能手机的RF过滤及处理提出了很高的要求,尤其是关于用来从分集式天线提取GPS和WLAN(无线区网)信号的滤波器和模块。根据支撑蜂窝、GPS和WLAN(无线区网)操作所需的频段,RF规划有必要处理3个首要的共存应战(图2):
图2智能手机中的共存应战
●极相邻通讯频段(≤20MHz)的搅扰来自低频段蜂窝
●发送信号的GPS信号的二次谐波搅扰来自无线区网
●发送信号的GPS信号的互调制搅扰
共存事例1:极相邻频段
频谱是一个有限的资源。跟着通讯服务和协议的不断添加,频谱也变得日益密布。特别是WLAN(无线区网)和蓝牙运用的频段是重新频段7以及LTE蜂窝服务运用的频段40和41中别离出来,频率别离距离不超越20MHz.在这种情况下,对蜂窝和WLAN(无线)频带的RF滤波器就提出了很高的要求。RF滤波器有必要能够阻挠无线和高频段蜂窝信号彼此之间的搅扰。这就需求RF滤波器选择性高且插入损耗小。高效的RF过滤还会影响智能手机的耗电量。使相邻频段的搅扰最小意味着下降传输功率且不影响功能。
共存事例2:牢靠的二次谐波过滤谐波效应是智能手机RF规划的首要应战。
卫星导航系统如GPS、俄罗斯的GLONASS以及我国斗极(也叫指南针),作业频率规模为1561MHz至1605MHz.此外,导航接纳器的信号强度很弱。这样,导航信号就很简单遭到低频段蜂窝发送信号的二次谐波搅扰,该谐波是从主天线耦合到分集式天线。因而,关于运用高线性SAW滤波器的整个GPS接纳途径都需求额定的过滤,再加上低噪放大器(LNA),就能够阻挠这些低频段蜂窝信号搅扰GPS信号。
共存事例3:互调制影响的牢靠过滤
因为分集式天线还可用于发送WLAN无线区网信号,WLAN(无线区网信号和低频段蜂窝信号的频率差就会发生交互调变,然后搅扰GPS接纳信号。这些非线性影响会严重危害GPS功能,特别是无线发送信号一般都比GPS信号强150dB以上。高效过滤也要求高线性滤波器和放大器。
提取器怎么共用天线在多频段运用单根天线发送和接纳信号时,就需求用到所谓的提取器。这些频率复用器将接纳信号(如蜂窝、GPS)别离,这样就能够运用不同的接纳器接纳不同的信号。几年前爱普科斯(EPCOS)就现已开端首先研制GPS提取器。比方,GPS提取器结合了GPS带通滤波器和GPS陷波滤波器。带通滤波器只答应GPS频带经过至GPS接纳器,而陷波滤波器只答应蜂窝信号经过至蜂窝接纳器。图3显现了一个典型的GPS提取器,该提取器有带通滤波器(1575MHzGPS信号)和陷波滤波器(1575MHz,在蜂窝口阻挠GPS信号)。
图3 GPS提取器的根本电路图
运用无线区网带通滤波器替代GPS带通滤波器,能够以相似方法完成WLAN(无线区网)提取器。还能够规划GPS+无线提取器组合至单个复用器,这样就能够一起提取GPS和无线区网信号。图3显现了GPS+无线区网提取器组合,其特性是2个带通滤波器(用于GPS和无线区网频带,频率分别为1575MHz和2450MHz)和一个用于2个频带的双陷波滤波器。
高功能共存处理计划
TDK公司运用这些信号提取概念建立了一系列立异的共存处理计划,这些计划是专为智能手机运用而规划。咱们已将首要产品的事例总结在表中。
2年前发布的爱普科斯(EPCOS)首款无线区网/蓝牙BAW滤波器(B9604)是抢先的滤波器处理计划之一,用于LTE频带7的手机。新式爱普科斯(EPCOS)LS70滤波器汲取了首款滤波器的成功经验,其滤波功能现已大幅进步。该新式滤波器运用先进的第二代BAW技能(BAW2),然后获得了更好的Q因数,插入损耗比B9604显着下降,封装尺度也更小。小型印刷尺度只要1.1mm×0.9mm,且LS70的1109封装也超薄,高度只要0.4mm.
爱普科斯(EPCOS)无线共存产品
共存事例1,运用专用无线区网天线
处理计划
爱普科斯(EPCOS)LS70BT/无线区网BAW滤波器
特性
●一流的功能和巨细
●第二代BAW技能(BAW2),用于改善Q因数
●杰出的插入损耗及高频带外按捺
●小型1109CSSP?封装(1.1mm×0.9mm×0.4mm)
共存事例2,运用共用GPS/分集式天线
处理计划
爱普科斯(EPCOS)R157GPS-GLONASS-斗极前端模块
特性
●高线性SAWGPS-GLONASS提取器
●低噪因数与低电流的低噪放大器
●集成匹配和线性增强电路
●小型封装(2.5mm×2.5mm×0.8mm)
新的爱普科斯(EPCOS)R159GPS/GLONASS前端模块是一个彻底集成的前端处理计划,答应蜂窝接纳器和GPS接纳器共用蜂窝分集式天线。该新模块组合了用于GPS和GLONASS(频率规模为1575MHz至1605MHz,单个封装尺度为2.5mm×2.5mm×0.8mm)的LNA和低噪SAWGPS/GLONASS提取器。此外,该新模块选用了集成匹配和线性增强电路,无需求其他额定部件爱普科斯(EPCOS)R157GPS/GLONASS/斗极前端模块(支撑GPS、GLONASS和斗极、蜂窝服务以及无线区网)代表了现在最先进的GPS前端处理计划。该模块整合了最新的GPS/GLONASS/斗极声表滤波器,线性增强电路,以及超低噪声系数与低电流的低噪放大器。该小型模块,尺度仅为2.5mm×2.5mm×0.8mm.R157的模块封装选用金属电镀覆层,能够维护GPS接纳途径,阻挠杂散信号(经过空中接口接纳)搅扰GPS接纳链。别的,R157彻底屏蔽,能够为GPS接纳途径供给对热噪等级信号的最佳灵敏度。