12-2012

Wireless
FBAR-Filter für 15 Smartphone-
Frequenzbereiche
Herausforderungen an
die Filter in Multiband-
Smartphones haben
zu einer schnellen und
breiten Einführung
der FBAR-Technologie
(Film Bulk Acoustic
Resonator) in Telefonen
in allen Weltregionen
geführt.
2,3 – 2,7 GHz Ecosystem Koexistenz-Anforderungen
Avago gab Design-Wins für verschiedene
Produkte bekannt, die
die FBAR-Filtertechnologie einsetzen.
Diese unterstützen den
Betrieb in 15 Frequenzbereichen.
In Telefonen, die in vielen
Frequenzbereichen und Regionen
der Welt einsatzfähig sein
müssen und die High-Speed-
LTE-Sprach- und Datenkommunikation
unterstützen, wird
zur Lösung schwieriger Filterprobleme
immer häufiger die
FBAR-Technologie von Avago
eingesetzt.
4G/LTE-Telefone arbeiten oft
in einem neu zugewiesenen
Frequenzspektrum, das dicht
an schon vorhandenen Funkbereichen
anliegt. Daraus ergeben
sich mögliche Interferenzen. Die
steilen Filterflanken und die hervorragende
Unterdrückungsleistung
bandexterner Interferenzen
von Filtern auf der Basis der
FBAR-Technologie ermöglicht
den Einsatz von aktuellen Smartphones
in einem überfüllten
Spektrum und verhindert eine
Überlagerung, die ansonsten
den Datendurchsatz verringern
oder sogar unterbrechen würde.
Außerdem kompensiert der
geringe Verlustfaktor der FBAR-
Filter die höheren Verluste durch
die Kombination mehrerer Frequenzbereiche
in einer Empfangseingangsstufe,
verbessert
damit den Signalempfang und
verlängert die Batterielaufzeit.
Da Multiband-Smartphones
immer populärer werden, führen
diese Vorteile zu einer schnellen
Integration der FBAR-Technologie
im gesamten Mobilfunkumfeld.
Die FBAR-Technologie ist
zum Standard geworden. Vor
drei Jahren basierten die meisten
Applikationen auf 3G, und nur
wenige Frequenzbereiche konnten
von der FBAR-Technologie
profitieren. Heutzutage wechseln
die Netzanbieter weltweit
zu 4G/LTE. Dadurch werden
die Filteranforderungen immer
strenger, und in den meisten Fällen
sind FBAR-Filter die beste
Lösung.
Die Anforderungen von Band 7,
dem wichtigsten LTE-Band in
Europa, ist ein Beispiel dafür,
wie FBAR-Filter den Smartphone-Betrieb
verbessern können.
Band 7 (2.600 MHz) liegt
dicht über den europäischen
WiFi-Frequenzen. WiFi ist ein
Service, der oft gleichzeitig mit
4G/LTE eingesetzt wird – z.B.
wenn ein Smartphone als WiFi
Hotspot genutzt wird. Ohne eine
extrem enge Filterung könnte
der WiFi-Transceiver eventuell
geblockt oder durch die LTE-
Übertragung auf Band 7 überlastet
werden. Der Duplexer
ACMD-6107 von Avago liefert
ausreichend Schutz, um den
Betrieb selbst bei der höchsten
Frequenz (den am dichtesten
anliegenden WiFi-Kanälen) ohne
Interferenzen zu gewährleisten.
Bisher aufgebotene Filter liefern
nicht die erforderliche bandexterne
Abschwächung und können
die höheren WiFi-Kanäle
unbrauchbar machen. Die Kombination
mit einem WiFi-Koexistenzfilter
ACPF-7124 bietet eine
hervorragende Leistung, die den
Systemanforderungen entspricht
oder sie sogar übertrifft.
Die Verhältnisse beim Einsatz
von Band 13 in den USA sind
ein weiteres Beispiel für die Vorteile
von FBAR-Filtern. Dieser
Bereich wird von Verizon für
den LTE-Betrieb genutzt und
ist nur 2 MHz von einem neuen
PSR-Band (Public Safety Radio)
entfernt, das bald von Polizei,
Feuerwehr und Rettungsdiensten
genutzt werden wird. Um Störungen
mit dem PSR-Betrieb
zu vermeiden, kann vom LTE-
Standard gefordert werden, bei
Mobiltelefonen, die im Band
13 arbeiten, die übertragene
Leistung auf 12 dB zurückzusetzen
– also auf 4% der normalerweise
möglichen Signalstärke.
Eine solche Reduktion
hat einen großen Einfluss auf
die Netzwerkeffizienz und verringert
die Zahl der Benutzer, die
bedient werden können, sowie
die Qualität des Services. Der
Datendurchsatz wird stark vermindert.
Mit der Kombination
eines temperaturkompensierten,
extrem schnellen Roll-off-
FBAR-Duplexers mit einembesonders
linearen Leistungsverstärker
in einem exakt definierten
Umfeld eines integrierten FEM
(Front-End Module) hat Avago
ein Produkt entwickelt, mit dem
Band-13-Mobiltelefone mit voller
Leistung arbeiten, ohne den
PSR-Betrieb zu beeinflussen.
Die Leistung des FBAR-Duplexers
ist die wichtigste Grundvoraussetzung
für dieses Produkt.
Es gibt weltweit viele weitere
Beispiele. FBAR-Filter können
eine höhere Leistung für
Smartphones in den USA, in den
700-MHz-Frequenzbändern und
dem AWS-Bereich sowie auch
bei höheren Frequenzen bringen.
Mobiltelefone für alle wichtigen
europäischen LTE-Bänder können
von der FBAR-Technologie
profitieren. Das Gleiche gilt für
die neuen asiatischen TD-LTE-
Frequenzbereiche und FDD-
Bänder. Selbst funkunterstützende
Systeme, wie GPS und
WiFi, werden verbessert. Werden
in Zukunft neue Filter erforderlich
sein, ist ganz sicher FBAR
die richtige Antwort.
■ Avago Technologies
www.avagotech.com
36 hf-praxis 12/2012