目前市场不断发展,有各种不同的无线标准,如WLAN,WIMAX,蓝牙等,市场上的芯片也很多,对系统厂家来说,设计很大程度基于这些成套的芯片,如何在市场上赢得客户,赢得市场份额?主要有两方面的原因,一是应用软件、界面、整个外形工业设计,另一个是系统硬的指标,如灵敏度、辐射、信号清晰的程度,真正可以达到的速率,而这些都和射频器件有很大关系。
无线领域的射频器件
安捷伦科技是做测试、医疗、化学分析的公司。而安捷伦半导体部是一个超过20亿美金的部门,在全球半导体业占有一席之地,并且在光电子和射频微波领域有非常强的地位。安捷伦半导体部的产品主要用于网络系统,手机应用,以及移动基础设施,如基站,无线网卡,包括WIMAX基站和手持终端,以及目前比较受关注的UWB系统,都要用到射频微波器件。安捷伦半导体部可以提供很多射频器件,包括滤波器,双控器,放大器,开关等,覆盖射频前端,从天线到数字射频部分的所有器件。
安捷伦无线领域的产品主要用于两方面,一是终端设备,比如手机,一是基础设施基站,如接入点无线HUB,安捷伦可以提供很多很个性化的方案。
射频器件的发展趋势及应用
在目前市场状况下,手机要求轻薄短小,还要省电,这些要求基站芯片,电源管理以及射频芯片的尺寸越来越小,功耗越来越低。安捷伦开发了一系列包括前端模块集成度很高的射频器件,以及插入损耗滤波器,目前全球前五大手机厂家都在使用安捷伦的器件。其他的无线通信设备,如WLAN系统,
WIMAX系统都有同样的要求,尺寸和省电变得越来越重要。
射频微波器件主要分为两方面的应用,一个是手机,另一个是无线基础设施。目前无线系统的频段绝大部分在3~5GHz以下,一般不会超6GHz。6G以上到50G是毫米波频段,以往这些领域都是专业应用,比如雷达卫星通信应用,随着市场发展,无线接入,无线应用越来越广泛的要求,毫米波领域的系统和标准会越来越多,如右图,给出了未来几年毫米波器件的发展趋势。
射频要提供很高密度,因此一款好的放大器非常重要,这相当于线路的第一级处理。放大器生产采用的是目前业内高端最流行的砷化钾工艺。手机、无线基站,笔记本电脑、无线网卡里的核心射频器件,可以提供非常宽的带宽,非常好的噪声系数,而且线性度非常高,这是整个无线领域的基础。在E-pHEMT基础上,可以制成混频器,可以提供其他工艺无法达到的参数,不同的工艺各有各的优势,E-pHEMT采用单电源,而现在流行尽可能做单电源,另外噪声系数包括线进度、PAE,这些都是非常重要的参数,特别是对于手持设备或者移动设备。最耗电的显示器,以及功率放大器也是考虑的关键部分,因为无线系统时时刻刻都要发射,寻找网络接收数据,所以功率放大效率对省电非常关键。安捷伦最近和诺基亚做了一个联合测试,用E-pHEMT做的PM,通话时间可以比普通手机延长40~50分钟。
图(略)
毫米波器件对于封装形式的要求
LCC封装既便宜又好用,低频到6GHz的器件,都采用这种封装。到了毫米端,这样封装就不合适。安捷伦提供一种专为毫米器件设计的封装形式。它的尺寸可以做到只有陶瓷尺寸的一半,在两个晶圆上直接切割做加工,目前安捷伦可以做到1平方毫米以内的尺寸,可以把很多无线射频的器件集成到一个小小的板子上。
安捷伦在80年代收购了美国一家非常著名的公司,他们的放大器产品非常领先,为美国军方和航天领域应用。收购这家公司以后,安捷伦开发了一系列产品,射频微波器件的发展成为一种趋势,集成度越来越高。
WINMAX与WLAN的发展
并且安捷伦与Intel几个国内的大厂签署了一些协议,共同测试和开发, WIMAX市场增长非常快,中国是一个重要的市场。WIMAX包括终端和基站,在终端上除了天线和射频前端部分,有天线的开关,带通滤波器,功率检测,可控衰减器,PV,安捷伦可以提供大部分器件。目前,安捷伦有一个专门用在WIMAX
PA的模块。
现在笔记本电脑基本都装上了WLAN,今后几年WLAN市场将持续增长,其他领域比如移动终端,PDA,很多也已经加上WLAN。在GPS领域,北美应用非常广泛,很多新销售的汽车上已经内置GPS,在国内,北京、上海买汽车会赠送甚至配备GPS系统。另外手机上逐渐开始加入GPS单元,在北美市场,GPS已经成为CDMA手机新一代标准的配置。
安捷伦是全球最早介入毫米波领域的公司,安捷伦的仪器可以测非常高的频段,目前商用可以达到45~50GHz,实验室可以达到90G。在过去两年中安捷伦已经有超过20多种新器件投放市场,用在不同领域,包括卫星通信,MBS等一系列领域。今后两年有超过40种的毫米波器件推向市场。
作为微波设计厂家,安捷伦科技的终极目标是把所有射频前端的器件集中到一起,提供完整的方案,特别在手机、WLAN应用方面。
|