10)貼片濾波器關(guān)鍵指標(biāo)與初等選型
射頻濾波器是射頻模塊單元必不可少的組成器件。 在成熟的商用設(shè)計(jì)方案里,經(jīng)典的phase2開始到phase5里會(huì)出現(xiàn)多個(gè)頻段通路的濾波器,其設(shè)計(jì)濾波器前后的匹配和走線也是PCB規(guī)劃的重要環(huán)節(jié)。在phase6之后的設(shè)計(jì)方案里,由于集成度的上升,濾波器組成的PAMID/LiFEM等集成bank的興起,無源濾波器使用頻次有所降低,但由于其面積小、造價(jià)低、無源等特性,在終端產(chǎn)品的非高端場景市場應(yīng)用比較廣泛,且在PCB空間不緊張的設(shè)計(jì)中仍然占據(jù)必要的席位。 個(gè)人理解,在PCB的有限空間里,能夠使用越小的空間達(dá)到更好的效果永遠(yuǎn)是硬件工程師所追求的目標(biāo)。功能需求較多,空間比較擁擠的產(chǎn)品,使用高代際的phase方案,集成度比較高的一直是首選。而一些本身定位非高端,功能需求的擺件空間不算擁擠,能用phase5方案盡可能使用phase5,其5G通訊的產(chǎn)品也是可以由該方案實(shí)現(xiàn)的,從客戶使用效果來說,硬件上除了頻段減少以外并沒有差別。其速率感受取決于平臺(tái)的transceiver(RFIC)支持的CAT代際,或者進(jìn)一步說是RFIC的所支持的最大能力,包括調(diào)制方式、流數(shù)、延遲響應(yīng)等等,其次是天線效能與硬件最小靈敏度。就算硬要說在射頻上phase5與phase7產(chǎn)品用戶使用的差別,除去頻段組合少,那就是phase5硬件通路噪聲系數(shù)可能會(huì)大近1dB了,集成度高的射頻通路RFIC-ANT這段如果有4dB的IL,那么在RFIC-SAW-ANT這段會(huì)有5dB左右,當(dāng)然該數(shù)值不固定,設(shè)計(jì)好可以彌補(bǔ),這里只是舉例。
你把這段理解可以作為面試或者溝通的見解參考
以下為濾波器的具體查看方法:
1.濾波器分類與插損。市場商用常見的貼片濾波器為SAW,即聲表面濾波器,其原理是使用晶圓在芯片內(nèi)部搭建多級級聯(lián)的濾波器,以實(shí)現(xiàn)對S11/S22/S21參數(shù)的要求,其內(nèi)部各級類型可以了解下“巴特沃斯濾波器”與“切比雪夫?yàn)V波器”做入門。通常情況下S21參數(shù)在帶內(nèi)保持typ值為1.2~2.5dB內(nèi)的某個(gè)值,多數(shù)不大于2dB,max可能到3dB左右。其插入損耗可以直接在統(tǒng)計(jì)鏈路預(yù)算時(shí)做加法 2.濾波器常見廠家。這里列舉部分的,我們使用比較多的某些廠家
KYOCERA
:京瓷,日本公司,現(xiàn)在國內(nèi)約1.9萬員工,范圍為通訊半導(dǎo)體器件和光電器件等,是個(gè)成立于1959年的老牌公司。其濾波器數(shù)值較為優(yōu)秀和成熟,是很多終端產(chǎn)品首選物料之一。公司在2018年時(shí)爆出過官網(wǎng)將我國地圖少畫部分地區(qū)的雷
Murata
:村田,日本公司,成立于1950年的老牌公司,涉及領(lǐng)域?yàn)殡娔X手機(jī)機(jī)器人保健器械等,其濾波器數(shù)值較為優(yōu)秀和成熟,是很多終端產(chǎn)品首選物料之一,同時(shí)其貼片物料如常用的0201、01005等電感物料做的也非常不錯(cuò),雖然順絡(luò)的BOM我們也會(huì)使用,但村田確實(shí)貴一些,高Q值的物料在某些場景也是很有用的
RF360
:高通子公司,美國公司,總公司Qualcomm成立于1985年,分公司RF360是2013年成立的??梢哉f是通訊業(yè)界的老大,協(xié)助制定3GPP協(xié)議,擁有使用量第一的高通平臺(tái),而其RF360也只是其下的一個(gè)小分支,其濾波器性能優(yōu)秀,是很多終端產(chǎn)品首選物料之一,更重要的是高通平臺(tái)的終端使用該物料出現(xiàn)任何研發(fā)問題會(huì)享受更多的協(xié)助便利
Wisol
:威盛電子,臺(tái)灣公司,其成立于1987年,與大陸合作較為密切,在2000年代左右連續(xù)突破過多項(xiàng)歐美封鎖和技術(shù)壁障,進(jìn)過中關(guān)村,也為中國08年災(zāi)害捐過款,專門搜索應(yīng)該會(huì)有紀(jì)錄片,其在內(nèi)存領(lǐng)域也有不小的建樹,一般紀(jì)錄片都比較愛講這類公司。其工藝實(shí)話說略遜于前幾個(gè),但仍然比大陸產(chǎn)的濾波器要好很多,是很多終端的一供物料選擇,或者部分終端二供物料的選擇
Sunway
:信維通信,深圳公司,在小型天線設(shè)計(jì)領(lǐng)域?qū)儆趪鴥?nèi)領(lǐng)跑級別,其貼片濾波器多用于二供或降成本選擇,也用于某些4G項(xiàng)目或者低端終端的首選濾波器
ps:最近股票綠帽是常態(tài),別慌別慌() 3.濾波器關(guān)鍵指標(biāo)
價(jià)格
:選型必須關(guān)注指標(biāo),并非說外國產(chǎn)的一定好,目前市場一分錢一分貨,貴的總是好的在濾波器市場適用,不明白自己價(jià)位的產(chǎn)品等待它的只有滯銷頓死
尺寸
:通常雙工器DPX常用尺寸有1.8x1.4mm較多,四工器1.5x1.1mm的比如B1B3的,而像高頻的單SAW filter則1.1x0.9mm的在商用終端的射頻設(shè)計(jì)里非常常見。高度統(tǒng)一在0.55mm,或者0.45mm也有。在考慮擺件設(shè)計(jì)時(shí)要留夠足夠的面積,當(dāng)然更小的也有,但不夠經(jīng)濟(jì)
S參數(shù)特性
:簡單說會(huì)給你一個(gè)S參數(shù)圖,里面會(huì)有帶內(nèi)的IL插損、帶外的抑制,還有各端口的駐波比圓圖等,一般都會(huì)將typ值標(biāo)出單獨(dú)羅列。而像雙工四工等多個(gè)filter組合器件,也要關(guān)注它們間隔離度
溫度特性
:S參數(shù)所在溫度,特別是S21參數(shù)對溫度的影響,常溫多少,高溫多少,簡單說就是“溫漂特性”。高低溫工作溫度限值多少,這些都必須知道
最大輸入功率
:各個(gè)端口最大輸入功率,比如TRX通路是MMB PA的發(fā)射口,我們通常要求限制值大于30dBm以上比較保險(xiǎn),否則存在燒器件的可能。而像B39 RX SAW這類但走RX的filter,其最大輸入的功率限值是0dBm甚至是個(gè)負(fù)值都是可以的,因?yàn)殪`敏度在-30~-100dBm
3dB截止頻率
:實(shí)際的帶寬并不一定是datasheet標(biāo)注的帶寬,部分濾波器存在溫度漂移時(shí),3dB截止頻率范圍會(huì)變化,它代表實(shí)際的帶寬范圍。雖然說經(jīng)過RFIC的信號其帶寬范圍非常嚴(yán)格,但在干擾問題中涉及到邊帶問題時(shí),需要對濾波器的特性做測量。而通常這類問題要以其實(shí)際網(wǎng)分點(diǎn)測的結(jié)果為主。3dB截止頻率范圍實(shí)際上就是該濾波器的實(shí)際帶寬范圍,也作3dB壓縮點(diǎn)范圍 一般我們會(huì)默認(rèn)產(chǎn)品滿足3db截止頻率,其他如
量產(chǎn)良率,壽命
等方面需要根據(jù)
產(chǎn)品成熟度
,已
在哪些廠家和項(xiàng)目中使用過
,
發(fā)貨量多少
來作為判斷選型的參考