濾波器需求增長

　　由于4G LTE的出現(xiàn)，使得頻段越來越多，頻段越多就會導致智能手機的設計復雜性越來越大；加上頻譜資源是一個非常稀缺的資源，特別是在北美和歐洲地區(qū)，頻譜非常擁擠，這樣就一定會增加濾波器的復雜性。TriQuint中國區(qū)移動產(chǎn)品銷售總監(jiān)江雄在9月份IIC期間的一次主題演講中表示，“LTE的采用將會推動RF總體有效市場（TAM）大幅增長?！?/p>

　　他指出，未來幾年，高性能濾波器會以年均復合增長率40%~50%的速度增長（如圖1所示）。他強調(diào)，這里的高性能濾波器主要指體聲波（BAW）和溫度補償聲表面波（TC-SAW）這兩種濾波器。

　　不同類型的手機中采用的濾波器類型和數(shù)量都是不一樣的，比如在功能機時代，只需要普通的SAW濾波器就足夠了；就算是3G手機時代，對BAW濾波器和 TC-SAW濾波器的需求也不大。但是到了4G時代，一款智能手機必須要對多個頻段的2G、3G和4G無線接入方式的發(fā)送和接收路徑進行濾波，同時還要對 WiFi、藍牙和GPS接收器等的接收路徑進行濾波，而高端智能手機可能需要用到濾波器的地方會更多。這些頻帶范圍都不相同，又不能相互干擾，這必然需要更多的濾波器來對這些信號進行隔離。

　　而SAW濾波器由于本身的局限性，一般只適用于1.5GHz以下的應用。另外它也易受溫 度變化的影響。高于1.5GHz時，TC-SAW和BAW濾波器則更具性能優(yōu)勢。BAW濾波器的尺寸還隨頻率升高而縮小，這使得它非常適合要求非常苛刻的 3G和4G應用。還有就是即便在高寬帶設計中，BAW對溫度變化也沒有那么敏感，同時它還具有極低的插入損耗和非常陡峭的濾波器邊緣。“BAW的集成化更 高、性能更好、帶寬的抑制能力更強，而且它為大于2GHz的LTE頻帶進行了優(yōu)化?！苯墼谘葜v中提到。

　　智能手機中的高級濾波器需求會持續(xù)增加，從圖2中我們可以看到移動設備中的RF器件發(fā)展主要有三個趨勢：一是功率放大器市 場是從持平到緩慢下降，江雄認為這主要是因為寬帶放大器的應用造成的；二是CMOS開關和調(diào)諧元件會穩(wěn)步增長，調(diào)諧元件目前很多手機沒有，但以后的手機基 本都會具備；三是濾波器的增長是非常迅速的。他認為這后面的原因比較多，但最主要的是頻帶擴散、載波聚合和分集接收/WiFi。

　　對于在4G時代，為什么需要采用載波聚合技術(shù)，江雄是這樣解釋的，“LTE-Advanced在低移動性下峰值速率達到1Gbps，高移動性下峰值速率達到 100Mbps。那么為了支持這樣的峰值速率，我們需要更大的帶寬。而對運營商來說，頻譜資源相對來說是比較緊的，每個運營商分到的頻譜資源不多，特別是 連續(xù)的頻譜資源時非常有限的。為了解決這個問題，LTE-Advanced就提出了載波聚合的解決方案?！?/p>

　　載波聚合目前有兩種實現(xiàn)方式，一是連續(xù)載波聚合，將相鄰的數(shù)個較小的載波整合為一個較大的載波；另一個是非連續(xù)載波聚合，就是將離散的多載波聚合起來，當作一個較寬的頻帶使用，通過統(tǒng)一的基帶處理實現(xiàn)離散頻帶的同時傳輸。

　　其實濾波器技術(shù)經(jīng)歷了不同的發(fā)展階段，據(jù)江雄回憶，十幾年前的SAW濾波器還是陶瓷封裝的，陶瓷封裝很堅固，也很耐用；后來日本的村田將它做成了塑料封裝。 再后來發(fā)展成現(xiàn)在的WLP封裝。這種晶圓級的封裝是以BGA技術(shù)為基礎，是一種經(jīng)過改進和提高的CSP。有人又將WLP稱為圓片級-芯片尺寸封裝。圓片級 封裝技術(shù)以圓片為加工對象，在圓片上同時對眾多芯片進行封裝、老化、測試，最后切割成單個器件，可以直接貼裝到基板或印刷電路板上。它使封裝尺寸減小至 IC芯片的尺寸，生產(chǎn)成本大幅下降。

　　“眾所周知，智能手機廠商對成本都比較敏感，一般都會盡可能降低制造成本。同樣，如果濾 波器的成本過高，肯定會提高手機廠商的成本。而在整個濾波器的成本中，所占比重最大的可能很多人都猜不到是哪一部分?！苯墼谘葜v中表示，“其實濾波器里 面部分的成本并不高，最高的部分在于封裝，對于陶瓷封裝來說，封裝的成本占整個濾波器成本的50%左右，塑料封裝的成本占85%以上。而現(xiàn)在的WLP封裝 成本很低，使得濾波器的成本一下就降下來了。”

　　“這是一種顛覆性的技術(shù)?！彼种撇蛔∽约旱呐d奮。說到Tri Quint在中國市場上的表現(xiàn)，他自豪地表示：“目前中國市面上能見到的LTE手機，基本上都有使用我們的BAW濾波器。2014年的濾波器產(chǎn)量大于10億，是全球成長最快的濾波器制造商?！?br />