智能手機的射頻前端正變的更加復(fù)雜，以實現(xiàn)各種先進技術(shù)，例如載波聚合和MIMO等。在緊湊的手機空間中實現(xiàn)更多復(fù)雜功能，顯然需要更高集成度的射頻解決方案。應(yīng)用成熟和先進的集成電路制造工藝，IPD(集成無源器件)相比傳統(tǒng)的無源器件具有以下優(yōu)點：體積明顯減小，更加輕薄，高性能且一致性更好。這些特點使得IPD技術(shù)成為應(yīng)對手機射頻前端高集成度要求的有效方案。

芯禾科技提供全種類的基于IPD技術(shù)的無源器件，包括濾波器、雙工器、巴倫、耦合器、功分器、衰減器等，支持多種封裝如金線鍵合、倒裝和晶圓級芯片封裝等，并已開發(fā)一系列應(yīng)用于手機的IPD器件。

射頻前端框圖

一種典型的4G手機射頻前端框圖如下所示，其中許多的無源器件可以通過IPD技術(shù)實現(xiàn)，有助于減小尺寸并集成更多功能。

諧波抑制低通濾波器

發(fā)射機輸出信號除了工作信號外伴隨著諧波，特別是在高功率GSM應(yīng)用中，諧波問題更顯嚴重，其諧波通常可采用低通濾波器進行抑制。基于IPD技術(shù)的低通濾波器具有低插損、高諧波抑制和小尺寸等優(yōu)點，是此種應(yīng)用的理想選擇。

GSM低通濾波器用于抑制2次諧波和3次諧波的示意圖如下。

芯禾科技開發(fā)了緊湊且滿足諧波抑制應(yīng)用的IPD低通濾波器系列，可在很小的面積內(nèi)實現(xiàn)插入損耗小于0.5dB，諧波抑制大于20dB的優(yōu)良性能。

載波聚合雙工器

載波聚合作為一種重要的創(chuàng)新技術(shù)可以有效的利用頻譜和擴展數(shù)據(jù)帶寬。集合更多的頻譜有助于提高數(shù)據(jù)吞吐量，其聚合頻譜甚至可包括ISM(工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué))頻段等，這給射頻前端提出了新的挑戰(zhàn)：射頻前端需要能夠在這些分開的頻段同時工作。通過載波聚合雙工器復(fù)用天線是一有效的實現(xiàn)方案。

載波聚合雙工器用于集合不同頻段的信號，并饋于一個寬帶天線，其示意圖如下。載波聚合雙工器除了集合不同頻段信號外，同時具有帶外抑制和輸出端口帶內(nèi)隔離等功能。匹配載波聚合雙工器則可進一步集成天線匹配功能而實現(xiàn)更高集成度的天線復(fù)用前端。

芯禾科技典型的IPD載波聚合雙工器性能如下圖，其詳細信息請訪問芯禾科技網(wǎng)站。

定向耦合器

定向耦合器一般用于檢測輸出功率，即使負載阻抗大幅變化也不影響其對輸出功率的準確檢測。由于手機天線的阻抗在不同的應(yīng)用場景有較大差別，如手持，靠近頭部以及放在桌上等。因此，為了準確檢測各種情況下的手機輸出功率，需要一款定向耦合器。定向耦合器的示意框圖如下。

基于IPD工藝，芯禾科技開發(fā)的寬帶定向耦合器不僅具有極其緊湊的尺寸，并可在超寬頻率范圍實現(xiàn)平坦耦合度等高性能：450MHz-3800MHz，其詳細信息請訪問芯禾科技網(wǎng)站。

匹配網(wǎng)絡(luò)

匹配是射頻工程師經(jīng)常要面對的工作，可見其在射頻前端中的重要性。手機中的各種匹配網(wǎng)絡(luò)目的都在于最大化功率傳輸，從而延長電池使用時間。

傳統(tǒng)高變換比、寬帶的匹配網(wǎng)絡(luò)一般結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大且損耗較多，而基于IPD工藝的匹配網(wǎng)絡(luò)不僅可以實現(xiàn)優(yōu)異的性能和緊湊的尺寸，并可與其他無源器件如濾波器、雙工器、巴倫、天線等集成，實現(xiàn)集成度更高的射頻前端。

匹配網(wǎng)絡(luò)在射頻前端中具有很高的應(yīng)用多樣性，我們歡迎直接聯(lián)系芯禾科技區(qū)域銷售獲取更多細節(jié)。基于IPD技術(shù)的匹配網(wǎng)絡(luò)典型性能如下圖。

封裝

基于集成電路制程，IPD器件可以與其他芯片一起封裝并集成在一個SiP(System in Package，系統(tǒng)集成封裝)模塊中，SiP是IPD器件的主要應(yīng)用場景。

IPD器件可通過平鋪和堆疊的方式與其他芯片實現(xiàn)各種封裝方案，獲得緊湊封裝的小型化SiP模塊。IPD器件可以通過金線鍵合和倒裝等各種連接方式集成到各種射頻前端中，如開關(guān)模塊和功放模塊。

IPD器件也可以單獨封裝，成為單個SMT(表面貼裝)無源器件可直接用于PCB(印刷電路板)上的應(yīng)用。不同的IPD器件還可以通過封裝實現(xiàn)無源系統(tǒng)模塊，集成復(fù)雜的無源功能，如帶匹配功能的濾波器巴倫、帶匹配功能的雙工器、天線饋電網(wǎng)絡(luò)等。

IPD常見的封裝示意圖如下所示，更多的封裝和SiP方案以及特殊應(yīng)用請聯(lián)系芯禾科技區(qū)域銷售。