前言
近年来安装了高性能应用的智能手机/平板电脑此类多功能设备在迅速普及。这种融合了通信功能的设备以流、导航、云对应等多样化而显著突出。为了对应这种功能的多样化,实现舒适快速的通信方式,确保通信容量/通信频率成为重大课题。
作为一种与通信终端共通的功能,我们在此列举各种网络的对应。手机通信规格在原来的GSM(全球移动通信系统)2G规格的基础上实现了高品质、高速度数据传输的3G系统UMTS(通用移动通信系统)。最近几年,也开始导入称为LTE(长期演进)这种第二代通信规格的服务。LTE是一种介于3G和4G之间的规格,也被称为3.9G,是一种有望长期发展的通信技术。
3G技术只是一种上行和下行达到数Mbps程度的速度,但是LTE却以上行50Mbps以上,下行100Mbps以上的速度,达到了与固定通信网络速度相同的目标。GSM/UMTS对应终端中,通常都是GSM搭载4个,UMTS搭载2-4个频带,如果要对应LTE的话还会再追加1-2个频带。图1是移动设备中搭载的平均频带数的推测图。网络上的通信量增大的同时,保证了通信容量、通信频率,LTE频带的搭载数量预测也将迅速增加。
图1: 移动设备中搭载的平均频带数量的推测
图2中所示的是GSM/UMTS/LTE对应终端的前端配置的示例图。为了保证高品质的通信质量,搭载了多功能终端,特别是除了这些通信规格,Wi-Fi、Bluetooth、GPS等通信功能也都被普遍搭载。它维持着移动设备的多功能化和多频带化,为了保证产品本身限定的容积内的容纳空间,构成RF部分的电子元器件的小型化需求也日渐强烈。
图2: GSM/UMTS/LTE对应终端的前端配置的示例
今后的展望
模块产品的展开
随着更进一步的移动终端小型化和多频段化的推进,今后搭载元器件的小型化和复合化会成为必要的条件。通过分立器件产品的小型化实现的实装面积的缩小已经到达了界限,周边产品的PA/SW/匹配元素等组合起来的模块元件将来会成为必备品。村田制作所通过模块产品用的独特构造成功开发了甚至连模具尺寸都实现了小型化的产品,推进了模块产品小型化的进程。
多路复用器的展开
模块终端进一步地实现了高速化的通信,LTE的发展形势“LTE-Advanced”的运用也由此开始。因为高速通信的实现,使多个频带同时利用,并且可导入衡量通信频带广带宽化的CA技术。作为课题来说,Low-Low、High-High的带宽组合并不容易实现。作为该课题的解决方案,我们正在开发如图6所示,在一个输入端口中连接2个双工器的四通道多路复用器。此外,将2个双工器并到一个产品中的整合方式实现了减少实装面积,有望期待前端部分瘦身的效果。村田制作所今后将致力于开发四通道多路复用器、三工(双工器+单过滤器)这种多路复用器。
图6: 四通道多路复用器