中心議題：

• 收發雙工器介紹
• 手機的高頻率無線通信電路中使用的表麵波濾波器介紹
• 聲表麵元件技術發展展望

解決方案：

• 收發雙工器除了提供足夠的隔離度之外，重要的性能是分別要降低Tx以及Rx濾波器的損耗
• 表麵波收發雙工器替代了介質收發雙工器成為了當今主流
• 村田的濾波器具有低損耗和高抑製度的電特性
• 村田的濾波器由小型、薄型的各種產品尺寸構成了豐富的商品線，可以對應各種電路設計的需求

前言
近幾年來手機上增加了相機、音樂播放機、GPS(全球定位係統)、地麵數字視頻接收、lanyadengzhongduoxingongneng，zhanshichujingrendeduogongnenghuayingyong。tongshi，congchaobojixingdeguangshouhuanyingkeyikanchu，chulegongnengzhiwai
，xiaofeizheduiwaiguanshejishangdeyaoqiuyeyuelaiyueduoyanghua。zaishoujidexiaoxinghua
，duogongnenghua

，duoyanghuadejinchengzhong，dianziyuanjianfeiyuexingdexiaoxinghua、高gao性xing能neng化hua對dui手shou機ji的de發fa展zhan起qi到dao重zhong要yao的de推tui動dong作zuo用yong。天tian線xian接jie收shou到dao無wu線xian電dian波bo後hou需xu要yao篩shai選xuan出chu必bi要yao的de部bu分fen並bing實shi現xian穩wen定ding通tong話hua，因yin此ci高gao頻pin濾lv波bo器qi是shi手shou機ji中zhong必bi須xu的de電dian子zi元yuan件jian, 而其中表麵波濾波器以其體積小，選擇度高的優點成為推動手機的進化的電子元件之一。

手機中使用的聲音表麵波(SAW: Surface Acoustic Wave)元器件用途多樣
，例如從針對CDMA通信的收發雙工器，收發用級間濾波器
，針對GSM通信的接收用TOP濾波器，到為手機的多功能化做出貢獻的GPS
、Wi-Fi
、藍牙、dimianshuzishipindenggezhongyingyonggongneng。cuntianzhizuosuozhiliyukaifaduiyingshoujiduozhongduoyangyongtudexinshangpin，xiawenjiujiangjieshaomianxiangshoujidebiaomianboyuanqijiandezuixindongxiang。

收發雙工器
CDMA製式的通訊需要同時可以進行接收和發射的雙工器。收發雙工器是一種通過分歧電路能使發送端(Tx)濾波器和接收端(Rx)的濾波器共用一個天線端的高頻元件。收發雙工器最重要的性能
，就是確保Tx和Rx之間的隔離度(表明Tx和Rx引腳之間的信號可以隔離到什麼程度)。在實際使用上
，除了提供足夠的隔離度之外，其次重要的性能就是分別要降低Tx以及Rx濾波器的損耗。

舉例來說，圖1所示的是BAND5(800MHz )收發雙工器(產品尺寸2.5×2.0×0.6mm)的傳輸特性以及隔離度。一般的隔離度和過濾性的損耗是相互製約的關係

，但本產品對於Tx頻段能實現60dB的高隔離度，同時使Rx損耗維持在1.8dB。


圖1：W-CDMA BAND5(800MHz)收發雙工器的電特性 品名：SAYEV836MAC0F00

第二個例子，以圖2的BAND1(2GHz)收發雙工器(產品尺寸3.0×2.5×1.1mm)的特性為例。將特殊的設計技術引入到表麵波難以實現低損耗的BAND1(2GHz)中來，在得到實際使用所需的隔離度的同時
，還能實現Tx損耗1.4dB 和Rx損耗1.8dB這樣傑出的低損耗特性。一直以來
，介質收發雙工器在BAND1(2GHz)pindaizengyiduzhanjulezhuliudediwei，ermuqianbiaomianbozuodaolebuyayutadesunhaozhi。youci，biaomianboshoufashuanggongqitidailejiezhishoufashuanggongqichengweiledangjinzhuliu。


圖2：W-CDMA BAND1(2GHz)收發雙工器的電特性品名：SAYZY1G95EA0B00

村田製作所運用高隔離度和低損耗的設計技術，悉心研究用於3GPP(第三代合作夥伴計劃)所規定的眾多高頻段(BAND)的表麵波收發雙工器產品, bingjijiyingduiyongyujianglaidexinyidaigaosutongxinpindai。zaiweilaidefazhanzhong，cuntianzhizuosuozaijinxinggengxiaoxinghuadeshoufashuanggongqikaifadetongshi，haijiangjijiyanjiumanzushichangxuqiudejieshou (Rx)管腳為平衡輸出的雙工器。

濾波器
在手機的高頻率無線通信電路中使用的表麵波濾波器，分為CDMA收發用的級間濾波器和GSM用的TOP濾波器等。村田的濾波器不僅具有低損耗和高抑製度的電特性


，還由小型、薄型的各種產品尺寸構成了豐富的商品線，可以對應各種電路設計的需求。例如, 在多頻段發展的高頻無線通信電路中，為了減小電路基板上的貼裝麵積
，將兩個頻帶的單濾波器(產品尺寸1.35×1.05×0.5mm)合二為一
，製造出了雙濾波器(產品尺寸1.8×1.35×0.5mm)。此外還運用特殊的技術製造許多獨特的商品，如將雙層濾波器的輸入端合並為一個的1in4out產品，以及將平衡器的輸出端合並為一的2in2out產品等。通過共用輸入端可以節省原本用於分頻的開關(SW)。同時，共用平衡輸出端可以使連接濾波器的高頻IC的端口數目減少(圖3)。這(zhe)是(shi)在(zai)表(biao)麵(mian)波(bo)濾(lv)波(bo)器(qi)的(de)設(she)計(ji)中(zhong)通(tong)過(guo)調(tiao)整(zheng)阻(zu)抗(kang)和(he)相(xiang)位(wei)等(deng)方(fang)法(fa)，從(cong)而(er)使(shi)差(cha)分(fen)端(duan)口(kou)實(shi)現(xian)共(gong)用(yong)。這(zhe)些(xie)濾(lv)波(bo)器(qi)可(ke)以(yi)在(zai)多(duo)頻(pin)帶(dai)化(hua)發(fa)展(zhan)的(de)高(gao)頻(pin)無(wu)線(xian)電(dian)路(lu)中(zhong)，為(wei)外(wai)圍(wei)電(dian)路(lu)的(de)簡(jian)化(hua)及(ji)電(dian)路(lu)整(zheng)體(ti)的(de)小(xiao)型(xing)化(hua)做(zuo)出(chu)貢(gong)獻(xian)。今(jin)後(hou)村(cun)田(tian)製(zhi)作(zuo)所(suo)將(jiang)繼(ji)續(xu)致(zhi)力(li)於(yu)研(yan)發(fa)更(geng)小(xiao)型(xing)化(hua)和(he)高(gao)性(xing)能(neng)化(hua)，同(tong)時(shi)又(you)具(ju)有(you)輸(shu)入(ru)端(duan)以(yi)及(ji)輸(shu)出(chu)端(duan)共(gong)用(yong)功(gong)能(neng)的(de)單(dan)濾(lv)波(bo)器(qi)
、雙濾波器產品。


圖3：雙層濾波器的輸入/出端口結構舉例 濾波器的各種應用

GPS，實現近距離無線通信的藍牙
，Wi-Fi
，以(yi)及(ji)能(neng)夠(gou)接(jie)收(shou)地(di)麵(mian)數(shu)字(zi)視(shi)頻(pin)的(de)各(ge)種(zhong)機(ji)型(xing)，成(cheng)為(wei)手(shou)機(ji)日(ri)益(yi)多(duo)功(gong)能(neng)化(hua)的(de)代(dai)表(biao)。為(wei)了(le)將(jiang)這(zhe)些(xie)應(ying)用(yong)功(gong)能(neng)同(tong)時(shi)裝(zhuang)備(bei)在(zai)一(yi)個(ge)手(shou)機(ji)終(zhong)端(duan)上(shang)，首(shou)先(xian)必(bi)須(xu)評(ping)估(gu)手(shou)機(ji)的(de)通(tong)訊(xun)收(shou)發(fa)信(xin)號(hao)以(yi)及(ji)各(ge)應(ying)用(yong)功(gong)能(neng)的(de)通(tong)信(xin)信(xin)號(hao)的(de)相(xiang)互(hu)幹(gan)擾(rao)程(cheng)度(du)。為(wei)此(ci)，就(jiu)需(xu)要(yao)在(zai)既(ji)不(bu)影(ying)響(xiang)各(ge)應(ying)用(yong)功(gong)能(neng)的(de)必(bi)要(yao)頻(pin)帶(dai)上(shang)
，同(tong)時(shi)又(you)能(neng)夠(gou)消(xiao)除(chu)手(shou)機(ji)噪(zao)音(yin)的(de)濾(lv)波(bo)器(qi)。手(shou)機(ji)收(shou)發(fa)通(tong)訊(xun)使(shi)用(yong)的(de)信(xin)號(hao)本(ben)身(shen)就(jiu)具(ju)有(you)多(duo)個(ge)頻(pin)帶(dai)，而(er)且(qie)收(shou)發(fa)信(xin)的(de)頻(pin)帶(dai)靠(kao)近(jin)各(ge)種(zhong)應(ying)用(yong)功(gong)能(neng)的(de)必(bi)要(yao)頻(pin)帶(dai)，因(yin)此(ci)就(jiu)要(yao)求(qiu)濾(lv)波(bo)器(qi)具(ju)有(you)陡(dou)峭(qiao)的(de)抑(yi)製(zhi)特(te)性(xing)。而(er)對(dui)於(yu)遠(yuan)離(li)有(you)效(xiao)頻(pin)帶(dai)的(de)手(shou)機(ji)收(shou)發(fa)信(xin)頻(pin)帶(dai)來(lai)說(shuo)
，則(ze)需(xu)要(yao)比(bi)較(jiao)大(da)的(de)衰(shuai)減(jian)抑(yi)製(zhi)度(du)。為(wei)滿(man)足(zu)這(zhe)些(xie)需(xu)求(qiu)

，村(cun)田(tian)製(zhi)作(zuo)所(suo)在(zai)不(bu)斷(duan)製(zhi)造(zao)研(yan)發(fa)用(yong)於(yu)各(ge)種(zhong)不(bu)同(tong)應(ying)用(yong)功(gong)能(neng)的(de)表(biao)麵(mian)波(bo)濾(lv)波(bo)器(qi)。

以圖4的Wi-Fi用TOP濾波器(產品尺寸1.35×1.05×0.5mm)的電特性為例。Wi-Fi頻帶(2.5GHz)的低頻區域有手機的BAND1(2GHz)接收頻帶，為了防止兩者互相幹擾，需要對Band2 接收頻段有較大的衰減特性。為此，就要用到普遍運用在級間濾波器上的高衰減設計方法。為使Wi-Fi用TOP濾波器能夠同時接收和發送
，濾波器必須承受較高的發射功率
，但傳統的的設計方法很難實現。村田製作所導入了特殊的高功率承受性、高衰減設計技術，實現了高功率承受性(24dBm)的同時，又能擁有傑出的低損耗和高衰減特性。今後村田還將進一步發展這一設計技術，研究製造用於高速通信的MIMO用TOP濾波器產品。


圖4：Wi-Fi用TOP濾波器的電特性品名：SAFEA2G45AC0F00

今後的展望
作為今後的展望，主要例舉以下3點：（1）為使手機設計更進一步小型化和簡便化，村田還將致力於模塊化的研究--將高頻被動元件封裝到一個模塊中。其中，針對於壓鑄模和薄型化的需求
，村田製作所研製使用了陷入式聲波(BPAW: Buried Propagating layer Acoustic Wave)技術的新元件。今後，在繼續開發聲音表麵波元件的同時，還將進行BPAW元件的研製，開發適應壓鑄模模塊、分立電路的更多產品。（2）隨著高頻IC和ICwaiweigaopinyuanjiandexingnengzhubutisheng，chanshenglejieshouduanpinghengshuchuxingdeshoufashuanggongqidexinxuqiu。cuntianzhizuosuojiangzhijinweizhiyongyushejijijianlvboqidepinghengxinglvboqisuojileideshejijishuyanyongyupinghengshuchushoufashuanggongqi
，jinyibukaifanenggouyingduigegepindaidechanpin。 （3）如今手機技術正在馬不停蹄地向前發展

，可以預計，以目前的第三代移動電話(3G)為出發點，將來追求更高速速率的第3.9代移動電話(3.9G)作為過渡期，手機技術將逐步邁入第4代移動電話(4G)的時代。在向3.9G和4G發展的過程中，用於手機的頻帶頻率會比現在更高，對此
，村田製作所將把用心致力於表麵波元件的研究作為今後重要的技術課題 。

※藍牙 是美國Bluetooth SIG, Inc.的注冊商標。