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为什么说滤波器技术永远差一点?

发布时间:2020-11-04 10:42:46人气:
为什么说滤波器技术永远差一点?
 
手机的射频器件,好比部队的无线电兵,通信全靠它。中国是世界大的手机生产国,但造不了高端的手机射频器件。这需要材料、工艺和设计经验的踏实积累。高端射频芯片缺少国货,一块手机的主板上,1/3的空间是射频电路高性能滤波器
 
声音要传到千里之外,得先转化成高频的射电波。信息编码成一秒钟几十亿波峰的正弦电波,对方手机接收和还原,纹丝不乱。这就是射频器件的本事。射频器件的核心部件是功率放大器芯片,也叫射频芯片,4G手机一般会用4到5颗高性能滤波器。
 
“我们好比是修高速公路的,路修得越宽、越平直,车跑得越多、越快。”专业设计射频芯片的Vanchip公司工程师王利明说。
 
“手机发展趋势是更轻薄,功耗更小,频段更多,带宽更大,这就向射频芯片提出了挑战。”王利明说,“射频芯片将数字信号转化成电磁波,4G手机要支持十几个频段,信息带宽几十兆。信号不能受干扰,这很难。”
 
国货的买家多为小品牌手机,且国货多为2G、3G芯片;4G射频芯片基本都是洋货。
 
为什么说滤波器技术永远差一点?
 
射频芯片的电路设计是玄妙的艺术
 
高频电波的信号很脆弱,在复杂的电磁环境里,保持信号的清晰稳定,有赖于各环节的抗干扰性。设计这种电路,是一门尚未完全找到规律的艺术。
 
比如说,有瑕疵的射频芯片像扩音喇叭一样,会发出尖利的无用信号。排查故障是非常麻烦的高性能滤波器。
 
射频电路怕噪声干扰,但引入噪声的可能性太多了——电源、邻近电路、耦合、发热、自身元件……
 
不合理的建模,生产出来的电路,一个和另一个的效果天差地别。
 
而从图纸变为实际电路,更需要设计师的丰富经验。何种布局,如何抵消各元件的不良影响,兼容不理想的元件,设计师都要有办法。引入新元件,小了不起作用,大了又产生新的干扰。元件用多了,功耗又会增大……
 
设计师在考虑“要不要给反馈环串联一个小电阻来缓冲?”“是否改一下地线引脚以屏蔽噪声?”这类问题时,往往没有现成答案,靠经验和试错。试探着稳定电路,好像把鸡蛋立在鸭蛋上,常凭感觉高性能滤波器。