图3是村田制作所STD-SAW以及TC-SAW构造的示意图。SAW双工器的频率温度依赖性是由于使用了压电电路板造成的。此外,STD-SAW、TC-SAW都是因为使用的压电电路板具有频率温度依赖性的相同特点。如图3所示,TC-SAW最具代表性的特征之一是整块电路板跟STD-SAW相比它的表面覆盖了一层很厚的二氧化硅(SiO2)。压电电路板的温度上升的话频率就会降低,那么频率温度系数就会变成负值。另外,SiO2具备正频率温度系数的特点。因此,和STD-SAW相比的话由于覆盖了一层厚SiO2的独特构造,SiO2的正频率温度系数的影响会变大,那么SAW双工器与STD-SAW相比就实现了抑制频率温度依赖性的特点。STD-SAW的保护膜SiO2具有强大的特质,如果覆盖了像TC-SAW一样厚的SiO2的话就不能保证带宽,同时也不能获得优良的特性。因此,TC-SAW将电路板的材料从LiTaO3变成了LiNbaO3,才能够确保必要的带宽。此外,TC-SAW的LiNbaO3的切割角发生了变化使得频率选择性变得可控制,村田制作所运用了对应项目的必要特性设计了符合市场需求的最佳切割角。
图3、村田制作所STD-SAW以及TC-SAW的构造比较
村田制作所的TC-SAW产品阵容
双工器的设计根据Third Generation Partnership Project(3GPP)的规格根据频带的送信和收信带宽以及送信端和收信端的频率间隔(Separation ratio)决定了其难易度。一般来说频率的带宽越广那么送信端和收信端的频率间隔越小难易度就越高。总结两者的关系来看,如图4。村田制作所正致力于图4中圈出的部分,计划优先实现TC-SAW对应的产品。
图4、频带其他带宽以及频率间隔的关系
目前为止介绍的TC-SAW相关的产品实际上是目前主流的2.0×1.6mm(2016)尺寸的产品阵容以及今后将要成为主流的1.8×1.4mm(1814)尺寸的产品阵容,如表1所示。这些产品已经开始量产并且不久后将向市场供应,由于已经得到了顾客的良好反馈,预计今后还将根据市场需求进行扩大。
表1、产品一览表(计划)
今后的展望
村田制作所的TC-SAW的历史由来已久,从2004年的Band2产品化开始,就已经将很多项目产品化。同时随着构造的变化以及应用的改善不断满足市场对于小型化和高性能化的需求。今后随着RF电路的高密度化趋势对TC-SAW的期望将会更高。在此之间,村田制作所还将继续扩充运用了此次介绍的技术的产品阵容并且继续开发全新的、改进的TC-SAW产品。另外,为了对应RF电路的模块化趋势,预计还将扩大面向模块的产品阵容。