10)贴片滤波器关键指标与初等选型
射频滤波器是射频模块单元必不可少的组成器件。 在成熟的商用设计方案里,经典的phase2开始到phase5里会出现多个频段通路的滤波器,其设计滤波器前后的匹配和走线也是PCB规划的重要环节。在phase6之后的设计方案里,由于集成度的上升,滤波器组成的PAMID/LiFEM等集成bank的兴起,无源滤波器使用频次有所降低,但由于其面积小、造价低、无源等特性,在终端产品的非高端场景市场应用比较广泛,且在PCB空间不紧张的设计中仍然占据必要的席位。 个人理解,在PCB的有限空间里,能够使用越小的空间达到更好的效果永远是硬件工程师所追求的目标。功能需求较多,空间比较拥挤的产品,使用高代际的phase方案,集成度比较高的一直是首选。而一些本身定位非高端,功能需求的摆件空间不算拥挤,能用phase5方案尽可能使用phase5,其5G通讯的产品也是可以由该方案实现的,从客户使用效果来说,硬件上除了频段减少以外并没有差别。其速率感受取决于平台的transceiver(RFIC)支持的CAT代际,或者进一步说是RFIC的所支持的最大能力,包括调制方式、流数、延迟响应等等,其次是天线效能与硬件最小灵敏度。就算硬要说在射频上phase5与phase7产品用户使用的差别,除去频段组合少,那就是phase5硬件通路噪声系数可能会大近1dB了,集成度高的射频通路RFIC-ANT这段如果有4dB的IL,那么在RFIC-SAW-ANT这段会有5dB左右,当然该数值不固定,设计好可以弥补,这里只是举例。
你把这段理解可以作为面试或者沟通的见解参考
以下为滤波器的具体查看方法:
1.滤波器分类与插损。市场商用常见的贴片滤波器为SAW,即声表面滤波器,其原理是使用晶圆在芯片内部搭建多级级联的滤波器,以实现对S11/S22/S21参数的要求,其内部各级类型可以了解下“巴特沃斯滤波器”与“切比雪夫滤波器”做入门。通常情况下S21参数在带内保持typ值为1.2~2.5dB内的某个值,多数不大于2dB,max可能到3dB左右。其插入损耗可以直接在统计链路预算时做加法 2.滤波器常见厂家。这里列举部分的,我们使用比较多的某些厂家
KYOCERA
:京瓷,日本公司,现在国内约1.9万员工,范围为通讯半导体器件和光电器件等,是个成立于1959年的老牌公司。其滤波器数值较为优秀和成熟,是很多终端产品首选物料之一。公司在2018年时爆出过官网将我国地图少画部分地区的雷
Murata
:村田,日本公司,成立于1950年的老牌公司,涉及领域为电脑手机机器人保健器械等,其滤波器数值较为优秀和成熟,是很多终端产品首选物料之一,同时其贴片物料如常用的0201、01005等电感物料做的也非常不错,虽然顺络的BOM我们也会使用,但村田确实贵一些,高Q值的物料在某些场景也是很有用的
RF360
:高通子公司,美国公司,总公司Qualcomm成立于1985年,分公司RF360是2013年成立的。可以说是通讯业界的老大,协助制定3GPP协议,拥有使用量第一的高通平台,而其RF360也只是其下的一个小分支,其滤波器性能优秀,是很多终端产品首选物料之一,更重要的是高通平台的终端使用该物料出现任何研发问题会享受更多的协助便利
Wisol
:威盛电子,台湾公司,其成立于1987年,与大陆合作较为密切,在2000年代左右连续突破过多项欧美封锁和技术壁障,进过中关村,也为中国08年灾害捐过款,专门搜索应该会有纪录片,其在内存领域也有不小的建树,一般纪录片都比较爱讲这类公司。其工艺实话说略逊于前几个,但仍然比大陆产的滤波器要好很多,是很多终端的一供物料选择,或者部分终端二供物料的选择
Sunway
:信维通信,深圳公司,在小型天线设计领域属于国内领跑级别,其贴片滤波器多用于二供或降成本选择,也用于某些4G项目或者低端终端的首选滤波器
ps:最近股票绿帽是常态,别慌别慌() 3.滤波器关键指标
价格
:选型必须关注指标,并非说外国产的一定好,目前市场一分钱一分货,贵的总是好的在滤波器市场适用,不明白自己价位的产品等待它的只有滞销顿死
尺寸
:通常双工器DPX常用尺寸有1.8x1.4mm较多,四工器1.5x1.1mm的比如B1B3的,而像高频的单SAW filter则1.1x0.9mm的在商用终端的射频设计里非常常见。高度统一在0.55mm,或者0.45mm也有。在考虑摆件设计时要留够足够的面积,当然更小的也有,但不够经济
S参数特性
:简单说会给你一个S参数图,里面会有带内的IL插损、带外的抑制,还有各端口的驻波比圆图等,一般都会将typ值标出单独罗列。而像双工四工等多个filter组合器件,也要关注它们间隔离度
温度特性
:S参数所在温度,特别是S21参数对温度的影响,常温多少,高温多少,简单说就是“温漂特性”。高低温工作温度限值多少,这些都必须知道
最大输入功率
:各个端口最大输入功率,比如TRX通路是MMB PA的发射口,我们通常要求限制值大于30dBm以上比较保险,否则存在烧器件的可能。而像B39 RX SAW这类但走RX的filter,其最大输入的功率限值是0dBm甚至是个负值都是可以的,因为灵敏度在-30~-100dBm
3dB截止频率
:实际的带宽并不一定是datasheet标注的带宽,部分滤波器存在温度漂移时,3dB截止频率范围会变化,它代表实际的带宽范围。虽然说经过RFIC的信号其带宽范围非常严格,但在干扰问题中涉及到边带问题时,需要对滤波器的特性做测量。而通常这类问题要以其实际网分点测的结果为主。3dB截止频率范围实际上就是该滤波器的实际带宽范围,也作3dB压缩点范围 一般我们会默认产品满足3db截止频率,其他如
量产良率,寿命
等方面需要根据
产品成熟度
,已
在哪些厂家和项目中使用过
,
发货量多少
来作为判断选型的参考