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射频无源器件:实现射频前端模块的高性能与集成度

2023/07/05

随着无线通信技术的快速发展,射频(Radio Frequency,RF)无源器件作为关键组成部分,在射频电路中发挥着重要作用。它们通过传输和转换信号,实现频率选择、隔离、匹配和功率分配等功能。本文将带您深入了解射频无源器件的性能指标、制造工艺以及市场需求,揭示其在射频前端模块中的关键作用。

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一、射频无源器件概述

射频无源器件是指在射频电路中不需要外接电源,仅通过传输或转换信号的器件。常见的射频无源器件包括滤波器、双工器、耦合器、频分器等。它们在射频前端模块中扮演着重要角色,为无线通信系统提供关键支持。

二、射频无源器件的性能指标

1. 频率范围:射频无源器件应覆盖特定频率范围,以满足不同通信系统的需求。

2. 插损:插损是指信号通过射频无源器件时的信号衰减,影响信号传输的损耗。

3. 带内波动:指在特定频率范围内,信号增益或相位随频率的变化情况。

4. 驻波比:反映信号在射频无源器件输入输出端口的匹配程度,较低的驻波比表示更好的匹配效果。

5. 带外抑制:射频无源器件在带外频率范围内对信号的抑制能力,影响系统的抗干扰性能。

6. 隔离度:衡量射频无源器件在不同输入输出端口之间的信号隔离效果。

7. 耦合系数:表示射频无源器件中耦合器的传输效率和功率分配能力。

8. 方向性:射频无源器件中某些器件具有指定的信号传输方向性能,如定向耦合器。

三、射频无源器件的制造工艺

射频无源器件的制造工艺包括声表面波(Surface Acoustic Wave,SAW)、体声波(Bulk Acoustic Wave,BAW)、薄膜集成(Integrated Passive Devices,IPD)和低温共烧陶瓷(Low-Temperature Co-F

ired Ceramic,LTCC)等。

1. 声表面波(SAW)技术:

SAW技术利用在晶体片上产生的声表面波来实现信号的传输和处理。它具有制造工艺简单、成本较低的优势,常用于滤波器和耦合器等器件的制造。

2. 体声波(BAW)技术:

BAW技术利用在压电晶体中产生的体声波来实现信号的传输和处理。相较于SAW技术,BAW技术具有更高的频率范围和更低的损耗,广泛应用于无线通信系统中的滤波器和双工器等器件。

3. 薄膜集成(IPD)技术:

IPD技术通过在封装基板上制造薄膜电感、电容等器件,实现高度集成的射频无源器件。它具有体积小、性能稳定的优势,广泛应用于手机等便携设备中。

4. 低温共烧陶瓷(LTCC)技术:

LTCC技术采用陶瓷材料作为基底,在低温条件下共烧形成射频无源器件。它具有制造复杂结构、宽带宽和低损耗的优势,常用于微波集成电路和射频模块。

四、射频无源器件的市场需求

随着5G和WiFi 6等新一代通信技术的兴起,对高性能射频无源器件的需求日益增长。为了满足市场需求,一些创新型公司正在积极研发新的解决方案,以提高射频前端模块的集成度和性能,实现更高的数据传输速率和更广阔的覆盖范围。

射频无源器件作为射频前端模块中的关键组成部分,通过实现频率选择、隔离、匹配和功率分配等功能,为无线通信系统的性能提供了重要支持。具备多种制造工艺和丰富的市场需求,射频无源器件在不断发展的通信领域中将发挥更加重要的作用。