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面向新一代手机的RF和光电解决方案

安华高科技中国区策略业务经理 魏雪松先生


从安捷伦分离出来的安华高科技(Avago Technologies),有着非常悠久的历史,特别是在无线半导体和光电器件领域占有很重要的位置。

移动通讯、存储网络,汽车电子、工业电子是安华高科技关注的主要领域,而移动通讯则是安华高科技最为关注的市场。在过去的一年里,国产手机的市场份额在下降,国内的手机供应商提供低端手机占据农村市场。国内手机厂商面临着来自国际手机巨头的竞争,国际手机巨头也正在不断推出新的手机,来挤压国内手机厂商的市场。此外,国产手机给客户的印象是功能单一,设计落后。而目前一个很明显的市场趋势是:消费者需要外形轻薄、功能多样化的手机。比如,三星手机颇受年轻消费者青睐,主要是因为其手机外观漂亮、功能强大。目前市场上三星手机的销量很好,而且价格较高。当前,国内的手机厂商也在力图变革,直面国际竞争。

普通手机,通话是最重要的功能。除此之外,还包括背光、铃声、摄像头、红外或蓝牙通信等功能。消费者需要集成度更高、功能更多的手机,手机所需元器件也在增多。在RF和光电器件领域,Avago为新一代手机设计提供了一些新的解决方案。


RF解决方案

射频包括模拟元素和其他参数,设计比较复杂。目前国内真正在这方面有经验的公司还不多。更多的是一些还在成长中的新兴手机厂商,他们在RF方面的实力相对薄弱。

Avago在射频前端模块中集成了双工开关、接收端低噪声放大器(LNA)、发送端功率放大器、接收滤波器和发送滤波器,使整个设计较传统的分立方案更加简化、成本更低。

在滤波器领域,Avago主要针对WCDMA应用开发了一项新技术。新滤波器采用特殊硅技术,尺寸大大缩小,只有3.8mm 3.8mm,而且今年还会推出2.5mm 2.5mm的产品。滤波器的结构像梳子一样,精密度高、功率承受能力强。目前,市场上90%以上的主流手机,都采用这种技术。滤波器和其他器件集成在一起,在一个生产线上生产。

除了滤波器,功率放大器(PA)也是手机中很重要的部件。对当前功能越来越强大的手机来说,通话时间和电池使用寿命至关重要。手机设计者一方面要提高手机的效率和电池容量,另一方面要降低手机功耗。手机耗电大小主要与屏幕亮度和放大器有关。

在PA产品方面,针对WCDMA中低端手机,Avago正在开发CooIPAM技术。CoolPAM技术具有很高的功率放大效率(PAE),在信号比较强的地方,能够提高PAE效果。Avago采用阻抗变换技术,通过阻抗自动实现该功能,可以大大提高PAE。

早期PAE的电流均超过10mA ,第四代PAE的工作电流很低,功耗的降低导致温度的降低,较传统PAE的温度下降2度。根据第三方基于标准的CDMA平台测试,CooIPAM技术效率高、通话时间长、功率提高30%。该技术正在不断进步,省电效果日益明显。前端模拟经过很长时间的发展,最早的模块要有GPRS,还需要其他的功能集成在一起,当前安华和很多厂家支持多模应用。

但在多模情况下,射频并非十分可靠。在这种情况下应用多模技术,主要依赖滤波器。多个滤波器可方便地集成在一个器件上,形成800MHz~1.9GHz的滤波器,再加上GPRS接收滤波器,功能比较复杂,分立器件很难实现。这样的手机需要外天线和内天线实现不同功能。其天线设计也比较特殊,当前一个内置的天线可完成GPRS和其他的功能。这样组合的多滤波器结构,移植性能很好,有益于外设。目前这种产品已经在日本和北美市场出售。最新的一个产品正在开发中,相信下半年就可面市。在射频领域,集中度和效率会越来越高,而尺寸则会越来越小。


光电解决方案

除了射频,Avago在光电领域也有很多面向新一代手机的解决方案。当前国际手机厂商的产品都在集成红外功能。而现在之所以红外功能没有引起用户的充分关注,是因为红外的速度还比较慢,再者很多手机本身的速度就较慢,再加上红外功能,总体速度就更慢了。随着红外技术的不断进步,其速度不断提高,目前很多手机可以支持4M的红外接口,实现快速传输。在硬件提高的同时,软件上也在做一系列的改进。目前红外已经推出简化方式,效率提高了60%~80%。在国外,打印是一个很重要的行业,红外接口已经是一个很普遍的接口,佳能、爱普生、惠普等新一代移动打印产品,都具有红外接口。

CMOS传感器主要用于手机摄像头和光电鼠标,目前Avago已经出货5亿只鼠标传感器器件。除了鼠标,还提供摄像头,目前Avago已经向摩托罗拉和索爱提供该产品。除了CMOS传感器,还有环境光亮度传感器。摩托罗拉的最新手机的正面有一个很小的窗口,实际上它是一个环境光亮度的传感器,根据周围的光线,来调整LCD的背光亮度,目前几个主流手机厂商都在应用这种技术。

目前日本市场已经开始推广光学变焦摄像头,这种摄像头的特点就是通过编码器控制焦距,现在日本和韩国已经开发,相信在今年下半年到年底,国内将开始开发。就目前来说,手机摄像头像素在不断的提高,技术焦点集中在光学系统。

当前,手机发光设备很多,如闪光灯等。Avago目前主要推广新的闪光灯产品,发光的闪光灯,提供自动对焦功能。在按下的情况下照相,会有红光发出,有数码相机的效果。


小结

作为一个射频和光电器件供应商,在目前手机市场蓬勃发展的形势下,Avago在不断思考,如何给客户提供更多、更有价值的产品,如集成度更高、发光设备更亮的产品等。Avago希望同国内厂家有更多的合作,希望为国内手机市场的发展做出更大的贡献。

《世界电子元器件》2006.6
         
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