问题Band 8,WCDMA和LTE制式下,对双工器要求是否是一样的?为何双工器的厂家指标某个型号是用于LTE的,而某个型号是用于WCDMA的?同样某一些厂家WCDMA的灵敏度是OK的,但是LTE的灵敏度却差了很多?
隔离度要求没有差别,差不多都是-50dB ~ -58dB(当然越大越好),主要是因为LTE跟WCDMA的调变不同。首先,因为LTE的PAR比较大,PA效率较差,所以耗电流会比WCDMA大 (同样输出功率情况下) 。
耗电流越大,PCB温度就越高,那么RX讯号的Thermal Noise变大,当然灵敏度就变差。
同时,因为温度越高,则Insertion Loss就越大,TX Filter跟RX Filter都会受影响。
尤其是靠近高信道的信道,Insertion Loss会增加更多,RX Filter的Insertion Loss变大,Noise Figure升高,那灵敏度当然变差!
而TX Filter的Insertion Loss变大会增加PA的Post-loss,而Post-loss越大,在天线头目标功率不变情况下,意味着你PA输出功率就越大。
而PA输出功率越大,亦即双工器的TX端输入功率越大,则对应的温度会越高。
再者,PA输出功率越大,其RX Band Noise也会越大。
缩减了RX讯号的SNR,当然灵敏度变差,再来,PA输出功率越大,则LNA输入端TX讯号就越大,亦即LNA越有饱和的风险,线性度下降,当然灵敏度就变差。
也因为温度上升,会造成灵敏度下降 所以LTE的PA跟双工器在Layout上要更注重散热,GND 、Via要多打孔,当然,现在普遍导入的Envelope Tracking也是舒缓散热的一个手段。
另外,SAW Filter还要考虑一个重要因素,那就是Power Handling,亦即承受的最大输入功率。
许多人认为 SAW Filter是无源组件,不须考虑输入功率。错!! SAW Filter当然是无源组件,但不代表它的输入功率没有限制。
在这里,有些人可能会有疑问:同样都是Class3 LTE的最大输出功率为23dBm,WCDMA的最大输出功率为24dBm,在同一路径情况下,肯定是LTE灌入双工器的Power较小。
换言之,就算要考虑输入功率,LTE也比WCDMA安全得多!如果今天WCDMA跟LTE讯号都是恒包络讯号,那这样的设想当然正确。
但因为LTE跟WCDMA 都有用到振幅调变,非恒包络讯号PAR不为零,因此还必须考虑到PAR的因素。
前面说过了LTE的PAR较WCDMA大,亦即对线性度要求,会比WCDMA严格,如果以下格计算:
便可知道,虽然LTE的PA输出功率较小,但实际上Peak Power却是比WCDMA来得大。
因此若假设这颗双工器最大输入功率29dBm,则很明显可看出来在Peak Power时,其实WCDMA跟LTE都会让双工器呈现饱和状态,但不同的是饱和程度有所差异。
SAW Filter一但饱和,其Insertion Loss会增加,饱和程度越严重,Loss就增加越多。
故由上图很明显可看出,Peak Power时LTE的饱和程度比WCDMA严重,亦即Insertion Loss会比WCDMA大,则PA的Post-loss也比较大,而PA的Post-loss越大,其灵敏度劣化程度就越大 ,前面说过就不再说。
也因此,SAW Filter的Power Handling能力是会随调变而有所改变的。
越高阶的调变,PAR越大,为了确保Insertion Loss不因饱和而急遽上升,则可承受的最大输入功率就越小。所以如一开始所说, 一切都是因为调变不同,以至于影响温度跟Power Handling两大因素,进而影响灵敏度。