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  • 面向LTE智能手机开发出支持20个频带的放大器
  • 添加时间:2021/4/13 15:25:21  文章作者:手机信号放大器  文章来源:手机信号

手机信号放大器

     从事模拟半导体受托开发等业务的日本D-CLUE Technologies面向LTE智能手机,开发出了可用1枚芯片处理大量频带信号放大的多频带功率信号放大器(PA)。原来的普通PA可支持2~5个频带,而此次的开发产品可实现最多20个频带的信号放大。在扩大频带数量的同时,还通过改进将外形尺寸减至5mm见方(右上方的照片)。目前正在准备提供样品。除了手机和智能手机外,还计划用于嵌入用通信模块。

  PA是手机和智能手机的无线电路发送部分所使用的部件,可将希望的信号放大+20~+30dBm左右并送至天线。

  普通PA对增益有频率依赖性,所以在实现支持多种频带的终端时,需要安装适于各频带信号放大的PA。因此,如果支持多个频带的话,那么需要的PA数量就会增多、封装面积会增大、部件成本也会升高。LTE领域已在全球各地启动了采用不同频带的服务,因此实现全球共用终端时的课题是RF电路的封装面积和成本会增大。

  此次D-CLUE开发的多频PA,能用1个芯片处理多个频带的信号放大,因此有望缩小封装面积(图1)。开发产品中支持频带数最多的型号是“DC1302B”,可支持698M~915MHz以及1710M~2025MHz等范围内20种频带的放大注1)。手机信号增强器GSM、W-CDMA和LTE等全球各地的手机服务都在使用这些频带。1.5GHz频带和2.5GHz频带方面还备有其他专用产品,目的是满足各种需求(表1)。

  与原来的普通单频PA相比,多频PA能够以少量的部件个数构成RF电路。因此,有助于削减该电路的封装面积、降低成本。

  PA强烈需要的是信号放大器时的高电力效率(功率附加效率:PAE)。据D-CLUE介绍,PAE较低时会产生很多的无用耗电,白白消耗终端的电池。例如,LTE终端用PA的PAE一般在40%左右。而D-CLUE的开发产品,在输出功率为24dBm时PAE为37%,确保了“不逊于原产品的水平”(D-CLUE的美齐津)。

  通过开关进行切换

  关于此次开发的PA所使用的技术,D-CLUE以正在申请专利为由没有公开详细情况。不过,在DC1302B可涵盖大范围频带的主要原因中,D-CLUE提到了利用开关这一点。此次开发的PA不是通过基于MEMS技术的超小型开关和电容阵列,而是通过改进内部集成的阻抗匹配电路,来切换低频段和高频段两种放大特性(图2,3)。此时虽然会担心开关的插入损耗,但“我们采用了可避免出现该问题的架构”(该公司的美齐津),在设计方面进行了改进。

  此次开发的PA“DC1302B”,可切换增益的频率特性。包括能够以0.7GHz附近为中心进行放大的低频段型,以及能够以2GHz附近为中心进行放大的高频段型。

  图中显示的是DC1302B的特性切换。画面上方正在显示S参数中的“S11”,画面下方正在显示“S21”的数值变化。(a )切换成了可放大至2.0GHz附近的频带,(b)切换成了可放大至800MHz附近的频带。

  此次的PA是利用GaAs技术开发出来的。D-CLUE认为,除了通过芯片供应外,还可与收发分波器组合使用构成模块。为了实现这个目标,不仅是终端厂商,D-CLUE还将与智能手机用RF电路模块等部件厂商联合进行探索。

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