FBAR濾波器在下一代無(wú)線通信和無(wú)線接入產(chǎn)品中的應(yīng)用

當(dāng)今的無(wú)線移動(dòng)產(chǎn)品除了對(duì)體積，省電要求越來(lái)越高之外，更朝著多功能，多頻段，多系統(tǒng)，多協(xié)議的融合與集成的方向發(fā)展。如：GSM, CDMA, WCDMA與GPS, Bluetooth, WiFi, WiMAX等不同功能組合在一臺(tái)產(chǎn)品上。這對(duì)設(shè)計(jì)和大批量生產(chǎn)也提出了挑戰(zhàn)，設(shè)計(jì)者選擇方案時(shí)應(yīng)考慮技術(shù)的成熟和可持續(xù)性。

　　整機(jī)越來(lái)越小，頻率資源越來(lái)越擁擠，高性能的濾波器顯得尤為重要。

隨著無(wú)線通信和無(wú)線接入的飛速發(fā)展，頻率資源越來(lái)越擁擠，不同通信系統(tǒng)頻帶間的保護(hù)間隔越來(lái)越小。一方面，這就給每個(gè)系統(tǒng)發(fā)射端的頻譜和功率提出了更嚴(yán)格的要求，保證發(fā)射信號(hào)具有較高的線性和不能隨意增加發(fā)射功率來(lái)增加通信距離或可靠性。

同時(shí)，接收端的環(huán)境更惡劣，特別對(duì)越來(lái)越小的移動(dòng)產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，干擾增多，提高接收靈敏度和抗干擾必須增強(qiáng)。特別在2.4GHz頻段，有 ISM，Bluetooth，WiFi, WiMAX 等協(xié)議的業(yè)務(wù)。為了保證每個(gè)系統(tǒng)正常工作，互不影響，每個(gè)系統(tǒng)接收前端具有高性能濾波器顯得必不可少。如此，才能達(dá)到帶內(nèi)插損小，帶外衰減大，選擇性高， 接收機(jī)不會(huì)由于臨近頻段發(fā)射機(jī)（如，LET band40, 2300–2400MHz）對(duì)接收機(jī)信道堵塞（如WiFi, 2400 - 2482MHz）。值得指出的是ISM(工業(yè)，科研，醫(yī)療)頻率用途的無(wú)線業(yè)務(wù)是不需申請(qǐng)（備案），這更加增加了干擾源的不可預(yù)測(cè)性。

　　FBAR 濾波器小體積，高性能的特點(diǎn)很好地滿足了手持移動(dòng)設(shè)備的需求。

濾波器的主要指標(biāo)有: 選擇性（Q值），插損，溫度特性，承受功率等。三種主要濾波器有：陶瓷濾波器，SAW（聲表面波）濾波器和FABR。表1比較了三種濾波器的性能：

陶瓷濾波能承受較大的功率，溫度特性好，但Q值低，體積大；

SAW濾波器承受功率小，溫度特性差，Q值低，合適應(yīng)用頻段在2GHz一下；

FBAR相比SAW濾波器： Q值高一個(gè)數(shù)量級(jí)，工作頻率可高達(dá)10GHz，溫度特性好, 承受功率大于. 插損小，產(chǎn)品發(fā)熱少，延長(zhǎng)電池使用時(shí)間，防靜電等級(jí)高ESD>200V。

全球領(lǐng)先的模擬和混合信號(hào)半導(dǎo)體企業(yè)安華高科技（Avago）的FBAR產(chǎn)品，在手機(jī)濾波器，雙工器，射頻前端及PGS接收前端模塊已大量使用，充分表明其技術(shù)和批量生產(chǎn)已經(jīng)非常成熟。

AVAGO FBAR產(chǎn)品，采用microcap晶片（wafer）級(jí)的封裝，體積小，分布參數(shù)小，性能穩(wěn)定，性?xún)r(jià)比高，易于安裝，應(yīng)用前景廣闊。AVAGO ACPF-7025，2496 – 2690MHz , 2瓦帶通濾波器的尺寸為12.5x2.5x1.15 mm，能充分滿足手機(jī)等移動(dòng)產(chǎn)品的要求。

表1: AVAGO FBAR與SAW, 陶瓷濾波器性能比較

未來(lái)的通信手機(jī)，數(shù)據(jù)卡，無(wú)線接入的WiMAX/LTE 語(yǔ)音通信和WiFi/Bluetooth 數(shù)據(jù)通信，將實(shí)現(xiàn)共存與功能互補(bǔ)，發(fā)揮各自的應(yīng)有性能，互不形成干擾 。

FBAR 濾波器全面考慮了應(yīng)用環(huán)境

FBAR優(yōu)秀的濾波性能結(jié)合microcap封裝，50ohm輸入輸出端匹配，為快速設(shè)計(jì)高性能手機(jī)，移動(dòng)設(shè)備提供了絕佳的選擇，而安華高穩(wěn)定的品質(zhì)和巨大的產(chǎn)能，又為客戶(hù)提供有力保障。

最近，AVAGO基于FBAR技術(shù)，針對(duì)2.4GHz頻段的手機(jī)和移動(dòng)無(wú)線產(chǎn)品推出了WiFi/Bluetooth帶通濾波器 ---ACPF-7024，和WiMAX帶通濾波器---ACPF-7025，其性能指標(biāo)如表2。

表2：2.4GHz頻段 FBAR帶通濾波器主要性能

作者：溫安民 來(lái)源：世強(qiáng)電訊