FBAR 滤波器在下一代无线通信和无线接入产品中的应用_技术

温安民应用工程师，世强电讯
关键词：FBAR滤波器，microcap 封装，手持移动系统，频带隔离

当今的无线移动产品除了对体积，省电要求越来越高之外，更朝着多功能，多频段，多系统，多协议的融合与集成的方向发展。如：GSM, CDMA, WCDMA与GPS, Bluetooth, WiFi, WiMAX等不同功能组合在一台产品上。这对设计和大批量生产也提出了挑战，设计者选择方案时应考虑技术的成熟和可持续性。

整机越来越小，频率资源越来越拥挤，高性能的滤波器显得尤为重要
随着无线通信和无线接入的飞速发展，频率资源越来越拥挤，不同通信系统频带间的保护间隔越来越小。一方面，这就给每个系统发射端的频谱和功率提出了更严格的要求，保证发射信号具有较高的线性和不能随意增加发射功率来增加通信距离或可靠性。

同时，接收端的环境更恶劣，特别对越来越小的移动产品来说，干扰增多，提高接收灵敏度和抗干扰必须增强。特别在2.4GHz频段，有ISM，Bluetooth，WiFi, WiMAX 等协议的业务。为了保证每个系统正常工作，互不影响，每个系统接收前端具有高性能滤波器显得必不可少。如此，才能达到带内插损小，带外衰减大，选择性高，接收机不会由于临近频段发射机（如，LET band40, 2300–2400MHz）对接收机信道堵塞（如WiFi, 2400 - 2482MHz）。值得指出的是ISM(工业，科研，医疗)频率用途的无线业务是不需申请（备案），这更加增加了干扰源的不可预测性。

FBAR 滤波器小体积，高性能的特点很好地满足了手持移动设备的需求

滤波器的主要指标有: 选择性（Q值），插损，温度特性，承受功率等。三种主要滤波器有：陶瓷滤波器，SAW（声表面波）滤波器和FABR。表1比较了三种滤波器的性能：

1.陶瓷滤波能承受较大的功率，温度特性好，但Q值低，体积大；

2.SAW滤波器承受功率小，温度特性差，Q值低，合适应用频段在2GHz一下；

3.FBAR相比SAW滤波器： Q值高一个数量级，工作频率可高达10GHz，温度特性好, 承受功率大于. 插损小，产品发热少，延长电池使用时间，防静电等级高ESD>200V。

全球领先的模拟和混合信号半导体企业安华高科技（Avago）的FBAR产品，在手机滤波器，双工器，射频前端及PGS接收前端模块已大量使用，充分表明其技术和批量生产已经非常成熟。

AVAGO FBAR产品，采用microcap晶片（wafer）级的封装，体积小，分布参数小，性能稳定，性价比高，易于安装，应用前景广阔。AVAGO ACPF-7025，2496 – 2690MHz , 2瓦带通滤波器的尺寸为12.5x2.5x1.15 mm，能充分满足手机等移动产品的要求。