La prolifération des réseaux 4G LTE, le déploiement de nouveaux réseaux 5G et l'omniprésence du Wi-Fi entraînent une augmentation spectaculaire du nombre de bandes de fréquences radio (RF) que les appareils sans fil doivent prendre en charge. Chaque bande nécessite des filtres d'isolation pour maintenir les signaux dans la bonne voie. Avec l'augmentation du trafic, les exigences se renforceront pour permettre le passage efficace des signaux fondamentaux, évitant ainsi l'épuisement des batteries et augmentant les débits de données. Les filtres sont essentiels pour une large bande passante et des capacités haute fréquence, le plus exigeant étant le nouveau Wi-Fi 6E, avec une bande passante de 6,1 MHz et une fréquence maximale de 200,7 GHz.
Avec l'augmentation du trafic exploitant la gamme de fréquences 5 GHz-3 GHz pour la 7G et le Wi-Fi, les interférences entre les bandes compromettent la coexistence de ces technologies sans fil avancées et limitent leurs performances. Par conséquent, des filtres plus performants sont nécessaires pour préserver l'intégrité de chaque bande. De plus, le nombre limité d'antennes disponibles dans les appareils mobiles et les points d'accès entraînera des modifications d'architecture favorisant le partage d'antennes, ce qui augmentera encore les exigences de performance des filtres.
La technologie des filtres doit continuer à évoluer pour répondre aux exigences des nouveaux Wi-Fi 6 et Wi-Fi 6E, ainsi qu'à celles de la 5G. Les technologies de filtrage utilisées jusqu'à présent dans les applications sans fil, telles que les ondes acoustiques de surface (SAW), les ondes acoustiques de surface à compensation de température (TC-SAW), les résonateurs à onde acoustique de volume à montage solide (SMR-BAW) et les résonateurs acoustiques de volume à film (FBAR), peuvent être étendues à des bandes passantes plus larges et à des fréquences plus élevées, mais au détriment d'autres paramètres critiques comme les pertes et la durabilité énergétique. Il est également possible de couvrir de larges bandes passantes avec plusieurs filtres, utilisés conjointement avec des filtres non acoustiques ou en tant que sections multiples.
Grâce à un filtrage haute performance amélioré, les débits de données seront plus élevés, la latence plus faible et la couverture plus puissante. Nous avons tous déjà constaté des ralentissements lors des appels vidéo, des ralentissements dans les jeux et des pertes de connectivité à la maison dans le contexte actuel de télétravail. Les nouvelles technologies Wi-Fi, combinées à de nouvelles fréquences à large bande passante protégées par un filtrage avancé, offriront des solutions innovantes. Ces filtres permettront d'atteindre les larges bandes passantes requises, un fonctionnement à haute fréquence, de faibles pertes et une puissance admissible élevée. Par exemple, le XBAR, basé sur la technologie des résonateurs à ondes acoustiques de volume (BAW), est composé d'un monocristal, d'une couche piézoélectrique et de dents métalliques sur la surface supérieure, formant le transducteur interdigité (IDT).
Les filtres Wi-Fi 6E FBAR à dispositif passif intégré hybride (IPD) offrent une protection contre les interférences uniquement pour les bandes 5 GHz sans licence et non pour les canaux 5G sub-6 GHz ou UWB, tandis que les filtres XBAR Wi-Fi 6E protègent les bandes Wi-Fi 6E de tous les problèmes d'interférence potentiels.
Filtres RF pour Wi-Fi 7
Le Wi-Fi complète les réseaux cellulaires en répondant aux exigences de capacité et de débit. Le Wi-Fi 6 et l'augmentation considérable du spectre rendent le Wi-Fi plus attractif. Cependant, la coexistence du Wi-Fi et de la 5G nécessitera des filtres pour gérer les problèmes potentiels d'interférences. Ces filtres doivent offrir une large bande passante, un fonctionnement à haute fréquence, de faibles pertes et une gestion de la puissance élevée. Avec la certification des appareils Wi-Fi 7 prévue début 2024, le besoin de filtres répondant à des exigences plus strictes ne fera que s'intensifier. De plus, l'évolution des modes de vie et des espaces de travail post-pandémie entraînera une multiplication des nouveaux types d'appareils et des applications gourmandes en données.
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Date de publication : 20 septembre 2023