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低温漂和零温漂滤波器解决温漂困扰【案例分析】

发布时间:2023-02-01 发布时间:
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来源:Qorvo
 
1.  国产5G滤波器机会来临
 
Qorvo目前解决温漂问题的方法之一是低温漂和零温漂滤波器技术,该技术极大提高了温度性能。低温漂声表面波可以达到-15ppm/℃至-25ppm/℃,零温漂声表面波则可基本达到0ppm/℃。微信公众号:滤波器,零温漂体声波达到的温度性能与零温漂声表面波相似。这些技术让Qorvo能够在整个移动滤波器范围内,提供温度非常稳定的解决方案。
 
由于在温度补偿型低温漂和零温漂技术上的进步,Qorvo的体声波和声表面波产品能够满足新兴应用日益严格的性能需求。
 
零温漂和低温漂技术带来以下优势:
 
✓ 减少了插入损耗,增加了滤波边缘斜度,与非温度补偿型声表面波和体声波滤波器相比,提高了滤波性能的稳定性。
✓ 提高了接收选择度、隔离度和抑制度。
对于移动设备用户而言,这些技术优势代表了更高的数据速率、更低的掉话率、更长的电池寿命以及数据和语音同时传输的能力。对于设备设计人员而言,Qorvo高级滤波器有助于简化射频设计和实施LTE技术进步。
 
声表面波技术举例
 
在利用温度稳定性满足严格规范上,Qorvo TQQ1013是声表面波滤波器的一个例子。该产品采用零温漂声表面波技术支持 Band 13 上行链路(777至787MHz),这个频带靠近美国的公共安全频带(769至775MHz)。
 
图中所示为一个网络信令案例(NS_07),当移动设备所在区域存在窄带公共安全系统时,网络将向移动设备发出信令。作为响应,移动设备需要在769MHz至775MHz频率范围将发射杂散抑制提高22dB。 
在最初开发Band 13频带时,提升发射杂散抑制能力的唯一可行办法是降低移动设备的输出功率。所需的降低幅度是上行链路传输中基准块数量与位置的一个函数。在最坏情况下,降低幅度高达12dB。
 
如此高的降低幅度对系统性能产生严重影响,Band 13频带的运营商一直想要的解决方案是:既能解决干涉问题,又不需要大幅降低输出功率。滤波方案必须能够在775MHz下提供22dB衰减(提升发射杂散性能),同时还能通过777MHz(Band 13频带低缘)。
 
再者,还需要在一定温度下达到衰减要求,这让问题更加棘手。下图所示为行业标准声表面波滤波器器的温漂,微信公众号:滤波器,以及Qorvo低温漂和零温漂声表面波的温漂。鉴于通带和阻带的间隙为2MHz,显然只有最具温度稳定性的滤波器工艺——Qorvo零温漂声表面波——才能用于满足本项需求。 
体声波技术举例
 
低温漂和零温漂体声波滤波器发挥作用的频率范围与体声波相同,也同样适合3G和4G滤波器和双工器。采用体声波技术的产品有Qorvo TQQ1030 Band 30双工器,该产品采用零温漂体声波。
 
这种 Band 30发射滤波器必须帮助支持严格的频谱杂散模板。该频带紧靠并低于卫星的无线电服务,进入卫星服务的发射杂散信号必须尽量减少。另外,还要限制杂散模板,尽量减少Band 30以下政府频带的发射信号。 
为满足频谱发射杂散模板,所需的滤波器频响如图所示。通带范围是2,305至2,315MHz,最难的衰减点是在2,296和2,324MHz。这两个频点都距离通带边缘9MHz,需要11dB的绝对衰减。 
以 Band 13为例,该频带需要在一定温度下满足该衰减要求。图示为Qorvo低温漂和零温漂体声波滤波器的温漂与同类型薄膜体声波谐振器的体声波技术的比较。尽管低温漂体声波是许多应用的不错选择,但是鉴于其中要求非常严格的发射杂散模板和高频率,需要零温漂体声波提供的改进温度稳定性。 
体声波滤波器与传统的声表面波滤波器相比,本身对于温度的变化就不敏感。低温漂和零温漂体声波进一步降低了温度敏感性,该技术在体声波可以处理的频率范围内,特别适合极端应用需求。

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