移動電話電子部件的技術(shù)發(fā)展
90年代第2代移動電話(數(shù)字方式)不僅改善了音質(zhì)和頻率的使用效率,從而建立起了今天以移動數(shù)據(jù)通信為中心的現(xiàn)實(shí)。今天通信經(jīng)營商充實(shí)了所提供的內(nèi)容,電子郵件自不待言,而且已經(jīng)實(shí)現(xiàn)移動銀行業(yè)務(wù)。此外,有了筆記本機(jī)和PDA終端的PCMCIA卡及快閃存儲卡大小的數(shù)據(jù)通信卡的問世,預(yù)料今后移動式的Internet用戶將越來越多。能適應(yīng)更高速數(shù)據(jù)通信需求的第3代移動電話(IMT-2000)亦將問世,用戶無疑將更加增多。W-CDMA與cdma2000雖方式不同,但目標(biāo)都是更高品位的聲音和更高速的數(shù)據(jù)通信。如此一來,移動電話將從“喂喂,是的是的”的話音設(shè)備變成為“高速數(shù)據(jù)”的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,從而對電子部件的要求也將改變。
當(dāng)然與現(xiàn)在一樣有小型化的要求,但今后不是單個(gè)功能部件的小型化,而是要求組合化、多功能化的小型化。就像歐洲的GSM移動電話曾裝有適應(yīng)多種移動電話制式的雙頻部件那樣,在把迄今各個(gè)部件集成一體的同時(shí)求取小型化,將成為今后的基本要求。在這一背景下,今后不僅不同移動電話制式需組合外,還要配置“藍(lán)牙”及GSP等非移動電話的無線功能,使移動電話具有更多功能,電路規(guī)模更大。
此外,為適應(yīng)高速數(shù)據(jù)通信,將要求高頻率和寬帶化。要實(shí)現(xiàn)高速/大容量的數(shù)據(jù)通信,每個(gè)頻道的占有頻帶要更寬,這就要求寬帶濾波器。另外,要在寬帶下確保多個(gè)頻道,就要求把載波頻率提得更高。移動電話使用的頻率在第2代為800MHz～1.9GHz頻段,第3代在2.1GHz頻段,而第4代正在研究5～8GHz頻段。
將來如要傳送動畫數(shù)據(jù),不是目前移動電話那樣短時(shí)間的突發(fā)發(fā)送,而是要求多時(shí)隙發(fā)送和連續(xù)發(fā)送,這就需要更低損耗和更高承受功率的部件。
如上所述,今后的移動電話電子部件需要適合組合化/多功能化的小型化和適應(yīng)高速數(shù)據(jù)通信所希望的高速/高頻率化。此外,今后無鉛和無鉻等考慮到環(huán)保的材料及部件的開發(fā)也很重要。
松下電子公司把高頻電路技術(shù)與精密壓力加工及精密復(fù)合成形技術(shù)相結(jié)合,開發(fā)成功了高靈敏度、高效率的GSM/DCS雙頻小型固定式天線。隨著移動電話的組合化,必須用一付天線收發(fā)多個(gè)頻帶,天線的構(gòu)造變得復(fù)雜了。過去移動電話的天線振子是線材卷成螺旋狀,其特性容易不一致,而且也難以適應(yīng)雙頻、3頻等多頻段。因此,該公司研究了把銅片壓加工成齒形梯子狀再成型為螺旋狀的“加壓線卷成型工藝”(圖1),由于在金屬模內(nèi)彎曲成形,提高了額定尺寸精度,實(shí)現(xiàn)了諧振頻率不一致性極低的天線。此外,由于高精度地同時(shí)構(gòu)成多個(gè)振子,不易于構(gòu)成適應(yīng)多頻段的復(fù)雜結(jié)構(gòu),而且由于利用金屬模成形,可采用導(dǎo)電率更高的銅片,而實(shí)現(xiàn)了損耗低的天線。
伴隨移動電話組合化,電子部件也需高功能化組合化的典型例子,是目前許多GSM/DCS組合移動電話機(jī)所使用的積層開關(guān)共用器。以往作為單個(gè)部件的分頻器、高頻開關(guān)、低通濾波器(LPF),采用低溫?zé)Y(jié)陶瓷(LTCC)技術(shù)將其集成一體,以追求小型化(圖2)。利用傳統(tǒng)積層平面濾波器的開發(fā)制造形成的高度積層工藝技術(shù)和積層電路的三維電磁場分析,在LTCC積層底板(介電常數(shù)≈7)中,高密度集成了分頻器、移相電路、LPF等,尺寸為6.7×4.8×1.8mm。此外,開關(guān)采用了低損耗及畸變極佳的PIN
