無線領(lǐng)域的射頻調(diào)諧技術(shù)方案

隨著移動(dòng)通信設(shè)備與技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，手機(jī)作為最普通的移動(dòng)通信工具，其市場(chǎng)需求的不斷擴(kuò)大與競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境的日益成熟吸引了大批手機(jī)制造商的眼球。在無線通信3G時(shí)代的背景下，手機(jī)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(jiǎn)射頻架構(gòu)的手機(jī)上，將3G手機(jī)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(gè)高度集成、經(jīng)過優(yōu)化的RF模塊中。對(duì)RF芯片技術(shù)的不斷完善與升級(jí)已經(jīng)成為3G手機(jī)設(shè)計(jì)射頻方案的關(guān)鍵。然而隨著手機(jī)尺寸的不斷減小以及用戶對(duì)手機(jī)性能期待度的提高，傳統(tǒng)手機(jī)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(jī)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(yíng)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(fēng)險(xiǎn)投資公司和歐洲最大的芯片廠商意法半導(dǎo)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(jī)性能的集成電路和其它組件，同時(shí)也可以減少天線等手機(jī)組件的數(shù)量和尺寸，滿足了每一個(gè)RF的前端需求標(biāo)準(zhǔn)，并成功解決了降低功耗、增強(qiáng)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(dòng)設(shè)備設(shè)計(jì)和制造具有自適應(yīng)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(shí)現(xiàn)了三個(gè)方面的應(yīng)用：

1.自適應(yīng)阻抗匹配模塊(AIMM)

2.寬帶濾波器和預(yù)選的射頻前端設(shè)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(fù)合陶瓷材料，實(shí)現(xiàn)無源ParaTune調(diào)諧器IC的設(shè)計(jì)，這些射頻可調(diào)電容電路進(jìn)而被用于過濾器、功率放大器芯片、自適應(yīng)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(diǎn)就是它復(fù)雜的射頻電路和極小的體積。ParaStak在一個(gè)單一封裝中使用業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)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。

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(shí)，ParaStak的自適應(yīng)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(shí)也改善了所有調(diào)制協(xié)議下整個(gè)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(shè)計(jì)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(jī)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(diǎn)上的固定元件，最大化每個(gè)波段的能量移交，使得天線體積更小，性能提高并實(shí)現(xiàn)了多波段額自適應(yīng)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(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：

1) 客戶可以依靠?jī)H有的一個(gè)可調(diào)天線發(fā)送和接收多個(gè)頻段的信號(hào)。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(dòng)設(shè)備和依托軟件的政府/軍用無線電設(shè)備的性能;

2) 對(duì)抗阻抗不匹配的影響。Paratek的自適應(yīng)阻抗匹配模塊(AIMM)在自動(dòng)感失配條件下，可瞬間調(diào)整阻抗50歐姆。這個(gè)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(dòng)設(shè)備環(huán)境的功率放大器的性能。

3) 延長(zhǎng)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(fù)載匹配不同頻段和運(yùn)作模式可調(diào)諧功率放大器，可以顯著提高移動(dòng)手機(jī)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(yùn)作。同時(shí)Paretek正在不斷優(yōu)化方案以擴(kuò)大頻率覆蓋到5GHz并最終實(shí)現(xiàn)到20GHz的目標(biāo)。

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(gè)整合的專利，包括一系列復(fù)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(shí)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(shí)也可以靈活地應(yīng)用在無線元件和產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，提高生產(chǎn)效率。

ParaScan的性能與優(yōu)勢(shì)

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(shí)超過80)。ParaScan還可以提供高電容密度(大于70 dBm的IP3)，同時(shí)開關(guān)速度非?？臁Ｊ褂肞araScan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(yīng)用于可調(diào)諧濾波器、天線和功率放大器匹配電路，自適應(yīng)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(dòng)設(shè)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)荻O管和砷化鎵)不同，ParaScan的功能不斷調(diào)整，同時(shí)保持超快速響應(yīng)時(shí)間并使用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的包裝。ParaScan最重要的一個(gè)優(yōu)勢(shì)是通過一系列阻抗以實(shí)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(yīng)更加迅速。

與半導(dǎo)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(zhǎng)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(shè)計(jì)工程師們將可以在他們的下一代無線應(yīng)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(yīng)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(shè)備的功能和性能提升到一個(gè)新的水平。使用AIMM或RAFT，現(xiàn)有的多波段天線設(shè)計(jì)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(jī)的用戶將體驗(yàn)更長(zhǎng)的通話時(shí)間、更持久耐用的電池壽命、較少遺漏或掉線等眾多優(yōu)勢(shì)。運(yùn)營(yíng)商將能夠提供比以往任何時(shí)候都有利可圖，內(nèi)容豐富且更加可靠的應(yīng)用服務(wù)。性能更好的手機(jī)，也將幫助運(yùn)營(yíng)商減少他們的基礎(chǔ)設(shè)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(jī)將擁有比以往任何時(shí)候都優(yōu)秀的性能。

Paratek 始終堅(jiān)持與客戶協(xié)同合作，時(shí)刻仔細(xì)聆聽客戶的需求和改進(jìn)意見，然后調(diào)整技術(shù)以適應(yīng)客戶的項(xiàng)目進(jìn)行。雖然客戶的需求不同，但Paratek的方案具有極強(qiáng)的自適應(yīng)，因此可以很容易地對(duì)方案進(jìn)行微調(diào)以適應(yīng)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(wù)贏得了業(yè)界廣泛的認(rèn)可與信賴，無論是商業(yè)手機(jī)客戶還是政府機(jī)關(guān)，都有過眾多成功的實(shí)踐案例。公司現(xiàn)正與幾個(gè)主要的OEM廠商合作，同時(shí)還與大多數(shù)供應(yīng)美軍移動(dòng)無線臺(tái)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(jī)市場(chǎng)的青睞。

作為高性能智能卡天線和可調(diào)頻RF前端供應(yīng)商，Paratek Microwave公司已經(jīng)和In-Q-Tel簽署了一項(xiàng)策略投資和發(fā)展協(xié)議，后者是一家來自美國(guó)CIA情報(bào)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(jìn)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(shè)計(jì)小型化的無線射頻前端和智能卡天線。In-Q-Tel執(zhí)行長(zhǎng)Gilman Louie表示：“Paratek公司的商業(yè)應(yīng)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(yàn)，可以用在軟件定義、頻率感應(yīng)無線接收和無線組件。”

另外，Paratek和意法半導(dǎo)體宣布達(dá)成戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，共同向手機(jī)市場(chǎng)提供可調(diào)諧射頻產(chǎn)品。憑借意法半導(dǎo)體在IPADTM(無源有源一體化器件)領(lǐng)域的多年研發(fā)經(jīng)驗(yàn)和全球市場(chǎng)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(shí)現(xiàn) ParaScan技術(shù)。新產(chǎn)品可讓手機(jī)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)阻抗匹配，從而提高功率放大器的能效，延長(zhǎng)電池使用時(shí)間，同時(shí)減少電話掉線或未接呼叫的概率。意法半導(dǎo)體在無線便攜應(yīng)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(shí)。

Paratek 黑莓手機(jī)廠商被RIM收購(gòu)

2012年三月黑莓手機(jī)廠商RIM已經(jīng)收購(gòu)了Paratek Microwave公司。黑莓公司當(dāng)時(shí)稱：“Paratek公司的自適應(yīng)無線電頻率技術(shù)能夠改善手機(jī)電話質(zhì)量和延長(zhǎng)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(shè)備更快上傳和下載大量數(shù)據(jù)”。