3G移動通信中的射頻元器件
以高速傳輸數(shù)據(jù)并能傳送圖像為特征的第三代（3G）移動通信系統(tǒng)對通信設備提出了新的要求,同時也將毫無疑問地引發(fā)新一代移動終端的革命。WCDMA、CDMA2000 和TD-SCDMA 作為3G通信標準已獲得國際電聯(lián)（ITU）的認可,它們將兼容第二代移動通信系統(tǒng)并在其基礎上投入運營。因此,相應的3G移動通信終端必將要求滿足多模式和多頻段工作的需要。多模、多頻段手機研發(fā)取決于先進的元器件,而前端射頻元器件一直是研發(fā)的“瓶頸”所在。本文簡要分析和概括3G移動通信中相關射頻元器件的現(xiàn)狀和研發(fā)進展,同時也報道一些最近的研究成果。
3G移動通信系統(tǒng)參數(shù)
3G移動通信的相關參數(shù)如表1所示。從表中可以看出,不同標準的系統(tǒng)參數(shù)有很大差別,而且工作在不同頻段。3G移動通信系統(tǒng)的工作頻段與目前的 2G移動通信系統(tǒng)（GSM,CDMA）相差甚遠：在中國,GSM工作在880～915MHz （up）,925～960MHz (down) 和1710～1785MHz（up）,1805～1880MHz （down）頻段;CDMA工作在824～849MHz (up), 869-894MHz (down)頻段。因此,多模手機的射頻元器件需滿足多頻段工作的要求。
天線
天線,作為移動產品的必不可少的關鍵元器件,其輻射效率、 方向性、帶寬和阻抗匹配等特性對通信產品將產生很大影響。同時,它還能給移動通信產品帶來許多附加價值,如小型化、輕巧、美觀外形和低輻射等。在手機天線中,拉桿天線因其尺寸大而將淡出市場。取而代之的將是介質共振天線和微帶天線。介質共振天線的優(yōu)點在于寬帶和小型化,陶瓷天線則同時提供進一步集成的可能性。圖1是最近研制成功的TD-SCDMA陶瓷天線及其測試結果。
這種陶瓷天線,具有結構簡單、易于加工、適于多頻段工作、內置且易于集成等特點,在3G移動通信中具有很大的發(fā)展?jié)摿�。它還易于實現(xiàn)天線加載技術,并向集成化發(fā)展,實現(xiàn)低SAR、分集及無線終端天線陣列的設計。陶瓷天線目前研究的重點在于多帶天線以滿足新一代無線收發(fā)信機的要求。
介質共振天線進一步小型化需用高介電常數(shù)的介質材料,這將引起天線輻射效率的降低。解決這一矛盾的方法是利用光子帶隙材料。光子帶隙的設計是目前研究的熱點。微帶天線的優(yōu)點在于便于集成,而其缺點是只能用于窄帶系統(tǒng)。利用微加工技術產生的特殊基底結構可增加帶寬,這方面的工作正在進行中。在天線設計中,一方面要面對小型化的挑戰(zhàn),另一方面,又要遵循天線本身的設計規(guī)則。因此可以說,天線的設計正變?yōu)橐环N藝術：同時兼顧小型化、帶寬及輻射效率的要求。
濾波器
當今移動產品的射頻前端濾波器或雙工器主要用聲學表面波(SAW)濾波器或陶瓷濾波器。SAW以其體積小、質量輕、較大形狀因子與品質因數(shù)和高帶阻廣泛用于射頻前端和中頻。滿足于多模、多頻段的移動終端的SAW雙工器或多工器乃至濾波器庫已進入市場。然而SAW器件的插損一般較大（1～2dB）、難于集成,同時在高頻下難以處理大功率,一
