MIMO RF前端模块:开拓新的市场领域
一直以来,电流消耗都和电池寿命有关。产品开发人员希望以最低的电流消耗获得最高的功率,有时甚至愿意接受稍低的输出功率,以换取延长10% 的电池使用寿命。同样的问题也存在于 MIMO 应用中,只是情况更甚,因为这些应用里有两个完整的发射链路同时工作。这意味着前端模块供应商必须开发出更高效、更低电流消耗的模块来满足 MIMO 市场的需要。若 MIMO 进入 PDA、手机和游戏机等电池更小的嵌入式应用领域,这将变得更为关键。 虽然电池寿命很重要,但开发高效前端模块另一个更重要的原因,是外形尺寸标准清楚限定了有多少功率提供给PCI卡。在原有的 802.11 a/b/g 标准下,这些卡所消耗的电流与这些规格所限的相距甚远。不过,随着工艺技术不断提高,而 MIMO系统具有多个信道,PCI卡所消耗的电流可能已经很接近、甚至超过了外形尺寸标准规定的限值。由于 PA 一般来说是电流消耗最大的器件,因此前端模块供货商面对着更大的压力,必须推动技术和物理学的发展,以实现高效解决方案。
偏置电压:前端模块需要偏置电压吗?若需要,则常常需要外置调节器来提供典型范围在 2.7 到 2.9V 之间的偏置电压,并利用额外的晶体管电路来启动偏置电压或使之失效。除了尺寸和成本外, 前端模块 (FEM) 的性能也直接与偏置电压相关,后者会随温度和电压而变化。
电流消耗
尽管开发人员可能认为电流消耗和外形尺寸没有关联,但事实上由前端模块电流消耗所引起的三个问题中,有两个都与外形尺寸有直接关系。
前端模块
本身也设计 PA 和开关等组件的前端模块制造商,能够采用一些技术来让匹配和偏置达到最佳化,把发射接收链路中的损耗减至最少。此外,他们也可以利用新的技术,以达到高集成度以实现这种小外形尺寸。这些技术都是目前市场上可见的组件所没有的。
凭借一种经全面测试而且能够满足高输出功率、低EVM和低电流消耗要求的解决方案,单一前端模块便可以解决前面讨论过的所有系统问题,协助开发商加快产品面市的速度。由于这种前端模块是经过全面测试的解决方案,能够取代约60个组件,因此终端产品的良率将得以提升。较之使用多个具有较低集成度的前端模块,单一前端模块具有更大的优势,因为每一个组件都有其禁止布线区域,组件越多需要占用的电路板面积也就越多。此外,一般而言,这些前端模块的接脚与收发器界面成镜像化 (mirror),故限制了设备所能提供的规模经济效益。
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