無線領(lǐng)域的射頻調(diào)諧技術(shù)方案 - 全文

隨著移動通信設備與技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，手機作為最普通的移動通信工具，其市場需求的不斷擴大與競爭環(huán)境的日益成熟吸引了大批手機制造商的眼球。在無線通信3G時代的背景下，手機制造商將技術(shù)不斷投入到開發(fā)能夠支持更多頻段和精簡射頻架構(gòu)的手機上，將3G手機中使用的GSM、EDGE、WCDMA和HSPA等多種頻段和空中接口模塊整合在一個高度集成、經(jīng)過優(yōu)化的RF模塊中。對RF芯片技術(shù)的不斷完善與升級已經(jīng)成為3G手機設計射頻方案的關(guān)鍵。然而隨著手機尺寸的不斷減小以及用戶對手機性能期待度的提高，傳統(tǒng)手機集成電路和組件逐漸成為無線通信發(fā)展的限制。在這種技術(shù)瓶頸下，專注于生產(chǎn)手機薄膜材料的Paratek公司引起了業(yè)界的關(guān)注。

成立于1998年的Paratek公司是一家位于新罕布什爾州的私營企業(yè)。Paratek公司的投資者包括了北極星創(chuàng)投（Polaris?Venture）等一些風險投資公司和歐洲最大的芯片廠商意法半導體。從成立之初起，Paretek公司就專注于專有的可調(diào)諧RF材料技術(shù)（ParaScan）的研究，開發(fā)出的該種薄膜材料可以用于生產(chǎn)可改善手機性能的集成電路和其它組件，同時也可以減少天線等手機組件的數(shù)量和尺寸，滿足了每一個RF的前端需求標準，并成功解決了降低功耗、增強調(diào)諧范圍和高Q值等眾多技術(shù)問題。??ParaScan作為Paratek的基礎(chǔ)技術(shù)，為無線領(lǐng)域提供了全新的射頻調(diào)諧技術(shù)解決方案。

領(lǐng)跑射頻調(diào)諧技術(shù)

Paratek公司專為無線移動設備設計和制造具有自適應性的前端射頻元件解決方案。Paratek的產(chǎn)品為兼容多模式和多波段的操作實現(xiàn)了三個方面的應用：

1.自適應阻抗匹配模塊（AIMM）
2.寬帶濾波器和預選的射頻前端設備
3.無線電天線頻率調(diào)諧器（RAFT）

領(lǐng)先的材料技術(shù)???

Paratek公司的所有產(chǎn)品都是基于兩種被稱為ParaScan和ParaStak的專有可調(diào)材料技術(shù)。ParaScan技術(shù)主要是通過生產(chǎn)一系列專用的復合陶瓷材料，實現(xiàn)無源ParaTune調(diào)諧器IC的設計，這些射頻可調(diào)電容電路進而被用于過濾器、功率放大器芯片、自適應天線匹配電路和移相器等。作為Paratek的基礎(chǔ)技術(shù)，ParaScan為無線領(lǐng)域提供了全新的射頻調(diào)諧技術(shù)。

ParaStak可調(diào)頻材料技術(shù)最引人注目的特點就是它復雜的射頻電路和極小的體積。ParaStak在一個單一封裝中使用業(yè)界標準的部件和技術(shù)，將ASIC芯片和無源器件結(jié)合。該技術(shù)與RF和數(shù)字ASIC器件協(xié)同工作，并采用了專有的3-D疊加和小型化射頻組件及其功能塊。ParaStak的小封裝和較少的引腳意味著卓越的性能和高度微型化成本的減少。

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核心材料ParaScan和核心產(chǎn)品ParaTune

ParaScan和ParaStak共同形成了射頻產(chǎn)品和解決方案的基礎(chǔ)。同時，ParaStak的自適應阻抗匹配技術(shù)在改善功率放大器的效率、線性，鏈路余量，天線的尺寸和電池壽命的同時也改善了所有調(diào)制協(xié)議下整個射頻系統(tǒng)的能量傳遞。?

由于單一的天線只能覆蓋固定的頻率范圍，電子設計師們往往被迫需要多種天線以覆蓋更廣泛的帶寬。這種情況直接阻礙了超薄手機的造型需求。RAFT（Radio?Antenna?Frequency?Tuners，無線電天線頻率調(diào)諧器）技術(shù)以其可大幅縮小天線體積而備受重視。RATF取代了傳統(tǒng)天線的饋電點上的固定元件，最大化每個波段的能量移交，使得天線體積更小，性能提高并實現(xiàn)了多波段額自適應性。

更好的無線通信??

Paratek的產(chǎn)品將允許客戶在無線通信行業(yè)實現(xiàn)以下目標：??

1)?客戶可以依靠僅有的一個可調(diào)天線發(fā)送和接收多個頻段的信號。高度微型化和高效率的天線將匹配任何通訊波段。這種調(diào)諧功能將顯著提升下一代商業(yè)移動設備和依托軟件的政府/軍用無線電設備的性能；??

2)?對抗阻抗不匹配的影響。Paratek的自適應阻抗匹配模塊（AIMM）在自動感失配條件下，可瞬間調(diào)整阻抗50歐姆。這個閉環(huán)系統(tǒng)具有廣泛的可調(diào)諧自我糾正控制功能，以優(yōu)化天線和任何移動設備環(huán)境的功率放大器的性能。??

3)?延長電池壽命，減少部件數(shù)量。使用AIMM模塊，通過整合、優(yōu)化的負載匹配不同頻段和運作模式可調(diào)諧功率放大器，可以顯著提高移動手機的電池壽命。??

4)?充分利用新的寬帶濾波器。Paratek提供的基于固定過濾技術(shù)的寬帶濾波器可幫助客戶減少尺寸，減輕重量，降低功耗。Paratek已交付和部署的過濾器可在30至450MHz，225-960MHZ和1350-2500MHz頻段之間運作。同時Paretek正在不斷優(yōu)化方案以擴大頻率覆蓋到5GHz并最終實現(xiàn)到20GHz的目標。??

ParaScan射頻調(diào)諧技術(shù)的創(chuàng)新型材料??

ParaScan是Paratek公司發(fā)明的一種射頻調(diào)諧專用的薄膜材料，?ParaScan也是一個整合的專利，包括一系列復合薄膜陶瓷材料，其介電常數(shù)可隨著不同直流電壓而變化。ParaScan是可調(diào)的IC?ParaTune系列的基礎(chǔ)技術(shù)，它可以在短時間內(nèi)生產(chǎn)大量的配置ParaTune調(diào)諧器IC，以滿足特定客戶的需求。同時也可以靈活地應用在無線元件和產(chǎn)品的設計中，提高生產(chǎn)效率。??

ParaScan的性能與優(yōu)勢??

電壓可調(diào)的ParaScan具有特殊的性能，包括出色的線性度、諧波性能，極低功耗以及高Q值（1001GHz和2?GHz時超過80）。ParaScan還可以提供高電容密度（大于70?dBm的IP3），同時開關(guān)速度非?？?。使用ParaScan作為材料生產(chǎn)的電路，由于摻雜了可調(diào)元素，可以為多種元件提供支持，這些產(chǎn)品可被應用于可調(diào)諧濾波器、天線和功率放大器匹配電路，自適應阻抗匹配模塊（AIMM）等。其結(jié)果是產(chǎn)生了電壓可調(diào)的RF前端元件和下一代無線產(chǎn)品，包括移動設備天線的新產(chǎn)品類。??

與其它傳統(tǒng)的電容調(diào)諧方法（如基于MEMS的集成電路，變?nèi)?a target="_blank">二極管和砷化鎵）不同，ParaScan的功能不斷調(diào)整，同時保持超快速響應時間并使用行業(yè)標準的包裝。ParaScan最重要的一個優(yōu)勢是通過一系列阻抗以實現(xiàn)低損失調(diào)整，這將使新一代的無線產(chǎn)品可以更好地發(fā)揮性能，并且反應更加迅速。??

與半導體調(diào)諧二極管相比，ParaScan（以及使用ParaScan生產(chǎn)的Paratek集成電路）能夠提供更好的線性度，更大的諧波抑制，更高的功率處理能力以及小于100nA的漏電流。ParaScan減少了RF損失，降低了介電擊穿的概率，因此最大限度地減少了漏電流，最終延長了元件壽命和產(chǎn)品的可靠性。相比純BST材料，由于專有摻雜ParaScan材料，Paratek已成功使漏電流下降到非常低的水平。設計工程師們將可以在他們的下一代無線應用中使用ParaScan，并享受其帶來的性能改善。??

產(chǎn)品的用戶滿意度??

ParaScan被用于生產(chǎn)可調(diào)ParaTune系列IC，這些產(chǎn)品都屬于Paratek且為集成可調(diào)諧產(chǎn)品提供了基本構(gòu)建塊，這些產(chǎn)品包括AIMM（?Adaptive?Impedance?Matching?Module，自適應阻抗匹配模塊）和RAFT（Radio?Antenna?Frequency?Tuner，無線電天線頻率調(diào)諧器）。AIMM和RAFT將無線設備的功能和性能提升到一個新的水平。使用AIMM或RAFT，現(xiàn)有的多波段天線設計將被優(yōu)化，這意味著在所有操作模式下具有更好的3G性能。使用手機的用戶將體驗更長的通話時間、更持久耐用的電池壽命、較少遺漏或掉線等眾多優(yōu)勢。運營商將能夠提供比以往任何時候都有利可圖，內(nèi)容豐富且更加可靠的應用服務。性能更好的手機，也將幫助運營商減少他們的基礎(chǔ)設施的投資。更妙的是，得益于射頻調(diào)諧功能，用戶最青睞的小而薄的手機將擁有比以往任何時候都優(yōu)秀的性能。??

Paratek?始終堅持與客戶協(xié)同合作，時刻仔細聆聽客戶的需求和改進意見，然后調(diào)整技術(shù)以適應客戶的項目進行。雖然客戶的需求不同，但Paratek的方案具有極強的自適應，因此可以很容易地對方案進行微調(diào)以適應特定的工作頻段，頻率范圍和行業(yè)協(xié)議。??

攜手打造無線通信新高度??

Paratek以其領(lǐng)先的射頻調(diào)諧技術(shù)以及優(yōu)質(zhì)的客戶服務贏得了業(yè)界廣泛的認可與信賴，無論是商業(yè)手機客戶還是政府機關(guān)，都有過眾多成功的實踐案例。公司現(xiàn)正與幾個主要的OEM廠商合作，同時還與大多數(shù)供應美軍移動無線臺的主要承建商建立了合作關(guān)系。Paratek的主要技術(shù)已經(jīng)獲得了全球手機市場的青睞。??

作為高性能智能卡天線和可調(diào)頻RF前端供應商，Paratek?Microwave公司已經(jīng)和In-Q-Tel簽署了一項策略投資和發(fā)展協(xié)議，后者是一家來自美國CIA情報局的創(chuàng)投資金。據(jù)稱，透過使用Paratek公司的ParaScan材料技術(shù)，可以在一定范圍內(nèi)進行電子調(diào)頻，并且掃描天線電波。Paratek公司的技術(shù)適用于可調(diào)電容器、濾波器、前端選頻器和相位轉(zhuǎn)換器，OEM廠商可以用來設計小型化的無線射頻前端和智能卡天線。In-Q-Tel執(zhí)行長Gilman?Louie表示：“Paratek公司的商業(yè)應用和政府之間有絕佳的合作前景，利用Paratek的可調(diào)材料技術(shù)和小型化3D封裝經(jīng)驗，可以用在軟件定義、頻率感應無線接收和無線組件?！??

另外，Paratek和意法半導體宣布達成戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，共同向手機市場提供可調(diào)諧射頻產(chǎn)品。憑借意法半導體在IPADTM（無源有源一體化器件）領(lǐng)域的多年研發(fā)經(jīng)驗和全球市場龍頭地位，合作雙方將在高質(zhì)量、高可靠性的可調(diào)諧電容器內(nèi)實現(xiàn)?ParaScan技術(shù)。新產(chǎn)品可讓手機實現(xiàn)動態(tài)調(diào)節(jié)阻抗匹配，從而提高功率放大器的能效，延長電池使用時間，同時減少電話掉線或未接呼叫的概率。意法半導體在無線便攜應用中的技術(shù)讓完整系統(tǒng)解決方案的大規(guī)模生產(chǎn)成為現(xiàn)實。??

Paratek 黑莓手機廠商被RIM收購

2012年三月黑莓手機廠商RIM已經(jīng)收購了Paratek?Microwave公司。黑莓公司當時稱：“Paratek公司的自適應無線電頻率技術(shù)能夠改善手機電話質(zhì)量和延長電池使用壽命。Paratek的調(diào)頻技術(shù)有可能幫助RIM的黑莓(BlackBerry)設備更快上傳和下載大量數(shù)據(jù)”。