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科普知識
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通用RF天線

LTE多頻多模風潮引爆 手機射頻前端設計大改造

發布日期:2022-10-17 點擊率:56

手機射頻前端(RF Front-end)將轉向高整合及薄型封裝設計。隨著長程演進計劃(LTE)多頻多模設計熱潮興起,智能手機射頻前端不僅面臨多天線或多頻段干擾,以及設計空間吃緊的挑戰,還須支援載波聚合(Carrier Aggregation, CA)增進訊號接收能力,因而牽動相關芯片開發商加緊部署新一代射頻制程,并改進單晶微波積體電路(MMIC)、射頻開關等元件的功能整合度和占位體積,從而滿足手機制造商更加嚴格的規格要求。

  英飛凌應用工程暨技術行銷總監Heiss Heinrich表示,隨著移動資訊傳輸量大增,下一代多頻多模LTE智能手機將側重射頻前端設計,以提升天線效能,并解決功耗和頻段干擾問題,同時也將進一步導入電信商要求的載波聚合功能。因此,射頻芯片商亦須精進制程、功能整合度和封裝技術,才能因應手機廠對射頻相關元件愈來愈嚴格的要求。

  英飛凌應用工程暨技術行銷總監Heiss Heinrich提到,英飛凌未來將持續推出更高整合度的射頻前端解決方案。

  Heinrich也強調,目前英飛凌已成為手機射頻暨電路保護裝置市場的龍頭,為搶占LTE多頻多模系統設計先機,近期已采用第八代矽鍺碳異質雙極電晶體(SiGe:C HBT)技術,分別針對3G/4G及全球衛星定位系統(GPS)等應用,率先開發出高整合度低雜訊放大器濾波器(LNA-Filter)MMIC;同時也發表新的互補式金屬氧化物半導體(CMOS)射頻開關,全面提升手機在高雜訊環境下的訊號接收和處理能力。

  英飛凌亞太區應用工程主管蔣志強補充,智能手機升級LTE多頻多模規格,須增加天線、開關和放大器數量才能支援更多頻段,因此如何縮減手機射頻前端的印刷電路板(PCB)占位空間,已成為芯片商首要克服的議題;再加上手機須兼顧高傳輸效能、輕薄與長效電力,更使MMIC芯片設計面臨極大考驗。

  此外,手機射頻前端日益復雜,元件彼此之間亦將產生強烈的干擾,影響系統效能,因此英飛凌遂積極發展雙極矽鍺碳制程,并逐步導入各種薄型封裝方案,確保射頻元件達成精巧尺寸和優良的線性度表現。

  Heinrich指出,透過該公司第八代雙極矽鍺碳制程將能提高低雜訊放大器的靈敏度,而薄型封裝則可降低射頻模組和開關的諧波生成,更進一步改善移動裝置內部的多天線和多頻段干擾問題。

  事實上,雙極矽鍺碳技術不僅有助打造LTE多頻多模系統,亦適用于60GHz以上超高頻應用,可實現高效率、Gbit/s以上速度的點對點(Point-to-Point)通訊及資料傳輸,正逐漸在高階移動裝置的射頻應用領域大放異彩;隨著各種要求小型、高效能且低功耗的射頻前端設計崛起,該技術更可望協助英飛凌持續擴張市場影響力。

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