MEMS 与电容器共同为智能手机生产可调 RF 系统

Capacitors find use in tunable RF modules

当今的智能手机面临着一系列的挑战,如信号衰落、天线尺寸缩水、无线网络和标准增多等等。为了解决上述问题,无线设计师转向新型射频 (RF) 微机电系统 (MEMS) 解决方案,使用数字电容技术来动态地调节天线。

最近刚被 AAC Technologies Holdings Inc. 收购的 WiSpry Inc. 一直从事各种基于 MEMS 的可调节电容设备的经营,近年来在业界获得好评。根据 IHS Teardown Analysis Service 的拆解分析,2011年上市的 Samsung 的 Focus Flash Windows 智能手机是第一款嵌入 WiSpry RF MEMS 设备的手机。这也标志着第一次在智能手机中探测到这样一个部件。

WiSpry 可调数字电容器技术旨在动态调节天线、匹配网络、集成可调滤波器、可调双工器、完全可调功率放大器。该公司的一系列可调 RF 电容器芯片包含三或四个可调 RF 串联电容器。单个 WiSpry 设备可以用来生产可调电感器/电容器 (LC) 网络。组合电容器可获得更大的电容值。

LC 电路,亦称共振电路,是一种连接电感器和电容器的路。这种电路相当于一个电子共振器,可储存在电路共振频率下振荡的能量

LC 电路可生成或拾取某个特定频率的信号。因此,它们在无线系统中扮演了重要的角色,并广泛应用于振荡器滤波器微调器变频混频器

应用 RF MEMS 电容器芯片能解决许多手机相关的挑战。

挑战之一即为所谓的“死亡之握”。据说,iPhone 4 也未幸免该“死亡之握”。一些用户表示,用特定方式手持智能手机时,移动互联网信号强度会减弱。WiSpry 解决方案可改善信号接收以避免此类问题。

此外,RF MEMS 电容器使手机得以集成更小尺寸的天线。这些天线与大尺寸的一样高效。这就促使了手机设计向更轻薄的方向发展。提升天线效率还可以节约网络运营商部署新无线基础设施的成本。据 IHS 的说法,这样做可以节约上亿美元。

除了信号接收问题,手机制造商采用 RF MEMS 的主要原因还在于其能有效实施不断增多的标准和实现不断增长的手机数据使用。随着手机在全球各地普及,关于其使用的各类标准都不断涌现。

手机传统的 RF 架构通过采用多个 RF 路径支持多重标准,每个标准并行工作。每集成一项新标准,就会使得元件数量、手机的功耗和成本相应上升。RF MEMS 电容器解决方案让手机在尺寸、成本、功耗增加受限的情况下,性能得到提升。

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