【专利解密】5G商用化在即,芯百特5G射频终端

【嘉德点评】芯百特的该项专利在传统射频电路基础上,针对5G通信的特点,通过对不同的高低通滤波器艺组合对射频信号进行滤波,如IPD滤波器、SAW滤波器、BAW滤波器甚至无源器件,从而降低了射频电路的实现难度以及相关制造成本,大幅度提高5G通信射频电路的兼容性以及可行性

集微网消息,随着5G 商用牌照的发布,国内5G网络建设迎来爆发增长,国内三大运营商中国移动、中国联通、中国电信都正式开启了5G设备的大规模采集购买,带动了5G上中下游产业链的发展。芯百特微电子是国内具有强大实力的射频集成电路企业,已研发出能够覆盖5G NR和4G LTE多个频段的微基站功率放大器、射频前端等产品,极大助力了5G的商用化进程。

随着现代通信从2G、3G、4G到5G不断升级以及WiFi的大规模使用,无线通信系统对线性要求越来越高。通信系统中的射频终端负责实现将射频信号放大后发送至天线发射,随着多频多模手机的普遍应用,手机内的射频终端模块数量也在不断增加,因此对于射频终端模块的集成度的要求也在不断提升,从而使得4G通信普遍采用的MMPA(多频多模功率放大器)与分离的滤波器模组相结合的方式已经不再适用。

现有技术提供的带滤波器的射频终端如图1所示,传统带滤波器的射频终端包括功率放大器11、切换开关(12 ,14)、双工器15和用于对接收到的信号进行滤波的带通滤波器13。该带通滤波器13只能采用一种工艺制造实现,例如声表面波(surfaceacoustic wave,SAW)滤波器和体表面波(Bulk Acoustic Wave)滤波器,其结构复杂,制造工艺实现难度较大,并且制造成本较高。

图1 现有射频电路框图

5G通信由于更高的频率和带宽,大大增加了射频电路的实现难度,为解决这一问题,2019年1月24日,芯百特公司提出一项名为“一种用于5G通信的射频电路及终端”的发明专利(申请号:201910067713.2)的发明专利,申请人为广西芯百特微电子有限公司。

此专利提供了一种5G通信的射频电路及终端,滤波器采用高通滤波器和低通滤波器组合而成,结构简单、可以大大降低生产制造难度和制造成本。

图2 用于5G通信的射频电路框图

专利提出的5G通信射频电路如图2,包括功率放大器21、第一切换开关22、高通滤波器23、低通滤波器24、双工器26和第二切换开关25。功率放大器21通过输入端a接收射频信号,并输出放大后射频信号进入第一切换开关,并对FD和TD的工作模式进行切换。

当系统工作在TD模式时,第一切换开关的输入端c与第一输出端d1连接,将放大后的射频信号发送至高通滤波器23的输入端,由高通滤波器23和低通滤波器24组合而成的滤波器对所述放大后的射频信号进行滤波,第二切换开关将输入端e1与输出端f连接以选择对应的TD模式。

当系统工作在FD模式,第一切换开关的输入端c与第二输出端d2连接,将放大后的射频信号发送至双工器26的输入端,射频信号通过双工器26后到达第二切换开关的第二输入端e2,第二切换开关的输入端e2与输出端f连接以选择对应的FD模式。TD模式和FD模式即时分与频分的区别,而不论采用哪种工作方式,功率放大器都采用多模多频(MMMB)的工作方式,信号都需要发送到天线转化为电磁波发送到信号空间。

由于5G高频段大带宽的特点,高性能的带通滤波器实现难度极大,此专利在传统射频电路基础上,针对5G通信的特点,通过对不同的高低通滤波器艺组合对射频信号进行滤波,如IPD滤波器、SAW滤波器、BAW滤波器甚至无源器件,从而降低了射频电路的实现难度以及相关制造成本,大幅度提高5G通信射频电路的兼容性以及可行性。

5G通讯的频率和带宽相对于4G都有较大的提高,在给用户带来更高速、更流畅服务的同时,也带来更大的实现难度,随着中国5G的商用化进程加快以及芯百特等高新科技公司快速迭代的技术创新和大量的人才投入,相信不久后5G就能正式进驻人类生活的方方面面,开启更便捷生活。

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(校对/holly)

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