3G移动通信中的射频元器件
以高速传输数据并能传送图像为特征的第三代（3G）移动通信系统对通信设备提出了新的要求,同时也将毫无疑问地引发新一代移动终端的革命。WCDMA、CDMA2000 和TD-SCDMA 作为3G通信标准已获得国际电联（ITU）的认可,它们将兼容第二代移动通信系统并在其基础上投入运营。因此,相应的3G移动通信终端必将要求满足多模式和多频段工作的需要。多模、多频段手机研发取决于先进的元器件,而前端射频元器件一直是研发的“瓶颈”所在。本文简要分析和概括3G移动通信中相关射频元器件的现状和研发进展,同时也报道一些最近的研究成果。
3G移动通信系统参数
3G移动通信的相关参数如表1所示。从表中可以看出,不同标准的系统参数有很大差别,而且工作在不同频段。3G移动通信系统的工作频段与目前的 2G移动通信系统（GSM,CDMA）相差甚远：在中国,GSM工作在880～915MHz （up）,925～960MHz (down) 和1710～1785MHz（up）,1805～1880MHz （down）频段;CDMA工作在824～849MHz (up), 869-894MHz (down)频段。因此,多模手机的射频元器件需满足多频段工作的要求。
天线
天线,作为移动产品的必不可少的关键元器件,其辐射效率、 方向性、带宽和阻抗匹配等特性对通信产品将产生很大影响。同时,它还能给移动通信产品带来许多附加价值,如小型化、轻巧、美观外形和低辐射等。在手机天线中,拉杆天线因其尺寸大而将淡出市场。取而代之的将是介质共振天线和微带天线。介质共振天线的优点在于宽带和小型化,陶瓷天线则同时提供进一步集成的可能性。图1是最近研制成功的TD-SCDMA陶瓷天线及其测试结果。
这种陶瓷天线,具有结构简单、易于加工、适于多频段工作、内置且易于集成等特点,在3G移动通信中具有很大的发展潜力。它还易于实现天线加载技术,并向集成化发展,实现低SAR、分集及无线终端天线阵列的设计。陶瓷天线目前研究的重点在于多带天线以满足新一代无线收发信机的要求。
介质共振天线进一步小型化需用高介电常数的介质材料,这将引起天线辐射效率的降低。解决这一矛盾的方法是利用光子带隙材料。光子带隙的设计是目前研究的热点。微带天线的优点在于便于集成,而其缺点是只能用于窄带系统。利用微加工技术产生的特殊基底结构可增加带宽,这方面的工作正在进行中。在天线设计中,一方面要面对小型化的挑战,另一方面,又要遵循天线本身的设计规则。因此可以说,天线的设计正变为一种艺术：同时兼顾小型化、带宽及辐射效率的要求。
滤波器
当今移动产品的射频前端滤波器或双工器主要用声学表面波(SAW)滤波器或陶瓷滤波器。SAW以其体积小、质量轻、较大形状因子与品质因数和高带阻广泛用于射频前端和中频。满足于多模、多频段的移动终端的SAW双工器或多工器乃至滤波器库已进入市场。然而SAW器件的插损一般较大（1～2dB）、难于集成,同时在高频下难以处理大功率,一
