來源：《電子產(chǎn)品世界》

移動電話設(shè)計中的新技術(shù)

移動電話體積的迅速減小會引起移動通話中的偶然故障,但是,由用戶需求而推動的內(nèi)部技術(shù)可以在增加通話時間時使手機變得更小。

cdma的使用取代了數(shù)字領(lǐng)域中傳統(tǒng)的高級移動電話業(yè)務(wù)(amps),并集中在agilent technologies的cdmadvantage 技術(shù)。

去年10月,agilent宣布了其tri模式手機雙頻cdma芯片集中包含有源rf電路接收器側(cè)的終端裝置。

hpmx-7102雙頻、tri模式下變頻器多芯片模塊是用于 800和1900 mhz cdma和amps網(wǎng)絡(luò)的。它包含mga-71543低噪聲放大器,該低噪放含有一個旁路轉(zhuǎn)換,無需擾動電路匹配而使增益禁止。

rf芯片集用agilent的第二代偽高電子遷移率晶體管(phemt)、高級雙極硅及其薄膜體聲諧振器(film bulk acoustic resonator,fbar)工藝實現(xiàn)密封解決方案,在誤幀率低于1%時,靈敏度為106.5dbm。芯片集接收結(jié)構(gòu)使手機制造商可根據(jù)系統(tǒng)要求使靈敏和線性最佳,并使電流消耗最小。

發(fā)射端有功放模塊,其在中等功率輸出時,被優(yōu)化而具有很高的效率。根據(jù)cdma手機的典型使用曲線圖可知,這種功能可延長電池的使用壽命。模塊被完全匹配,并在單一正向電源下工作,此電源只需外部去耦電容器。這些電源模塊可由agilent的上變頻器直接驅(qū)動。

改進的性能

由agilent開發(fā)的這項技術(shù)采用了新穎的、具有突破性的諧振器技術(shù)-薄膜休聲諧振器(fbar),它被用來做為現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)中的主要的頻率整形器件(如濾波器、雙工器和振蕩器中的諧振器)。fbar分為四個部分。

第一部分,“薄膜”。使用薄膜半導(dǎo)體工藝建立空氣中的金屬-氮化鋁-金屬夾層,從而構(gòu)成fbar諧振器。第二部分,結(jié)構(gòu)中的“體”部分在諧振形成的地方產(chǎn)生。當(dāng)交變電勢作用在夾層上時,整個氮化鋁層膨脹、收縮,產(chǎn)生振動。這種諧振發(fā)生在材料的體內(nèi),相反,發(fā)生在材料的表面就是表面聲波(saw)器件的情況了。與表面聲波所用的交指型結(jié)構(gòu)相比,尤其是對交指型結(jié)構(gòu)間距必須縮小的較高頻率情況,體諧振器的一個優(yōu)勢是較好的功率控制特性。第三部分“聲”指的是振動膜,其產(chǎn)生高q值的機械(聲)共振。從波長×頻率=速度,這樣一個關(guān)系式可以很清楚地看出,對于給定的共振頻率,以每秒傳播幾百米的聲波將比以光速傳播的電信號的波長更短。因此,對于給定頻率的聲諧振器的自由度要比同軸諧振器的低幾個數(shù)量級,使聲器件更適于半導(dǎo)體芯片。表面聲波器件相對于陶瓷諧振器也具有這種優(yōu)勢。

當(dāng)交流電壓加在氮化鋁層上時,極化向量p會發(fā)生相變。在某個電壓v(fs)下,向量p將與所加電壓產(chǎn)生的向量e同相,從而產(chǎn)生一個串行諧振。在另一個電壓v(fp)下,向量p將與向量e反相,產(chǎn)生一個并行諧振。串行和并行諧振可由等效電路(見圖1)和下列等式來描述其特性:

串行諧振：

fs=(lm·cm) -(1/2)

rs=rseries+rm

并行諧振：

fp=(lm·cm) -(1/2)·(1+cm/cp) -(1/2)

rp=zplate(rm+1/gshunt) -1

把壓電耦合用于聲諧振的獲得,以形成電諧振器。然后,諧振器接到提供信號波形(濾波)的網(wǎng)絡(luò)中。諧振器也可用于構(gòu)成壓控振蕩器(vco)等器件。

性能

用fbar技術(shù)實現(xiàn)的高q值和耦合系數(shù)可使所形成的結(jié)構(gòu)性能與陶瓷諧振器和表面聲波諧振器的性能相抗衡。目前q值已超過1000。

fbar方案與陶瓷諧振器相比,在小型化方面有了相當(dāng)大的進步,已可提供比目前陶瓷諧振器體積小10%的產(chǎn)品。fbar樣品的電性能與目前cdma pcs陶瓷雙工器的性能差別在幾個db范圍內(nèi),agilent預(yù)期fbar產(chǎn)品可提供與陶瓷型產(chǎn)品相同的性能。

fbar將提供超過表面聲波器件的電性能,這包括較低的插入損耗,