小型パッケージでハイパワー入力を実現したRF SPDT(Single-Pole Double-Throw)スイッチ

通信基地局などの通信容量増大に対応

当社は、通信基地局や無線通信機器などに用いられるRF信号の伝送経路切り替え回路向けに自社が独自に開発したCMOSプロセスを採用し、小型パッケージかつハイパワー入力を実現したRF SPDTスイッチ「TCWA1225G」を製品化致しました。

近年、通信基地局では、5Gに代表される超高速、超大容量な無線通信サービスを実現するため、複数の送受信アンテナを用いるMassive MIMO[注1]などの技術が導入されています。また、個々のアンテナも超多素子なアンテナと複雑な信号伝送経路で構成される場合が増えています。このような複雑な伝送経路を切り替える場合、一般的にRFスイッチが用いられます。このRFスイッチには、挿入損失が小さいこと、最大入力電力が大きいことが求められます。また、RFスイッチの員数が増加することでアンテナや機器のサイズが大きくならないように、小型であることも合わせて求められます。
新製品TCWA1225Gは、1.9mm×1.9mm (typ.) の小型パッケージでハイパワーの入力ピーク電力46dBm[注2]を実現しており、機器の小型化に貢献します。また、挿入損失0.6dB[注3]、消費電流50μA[注4]と低いため、機器の低損失化、低消費電力化に貢献します。
スイッチの制御は、内蔵されたGPIO制御インターフェースにより容易に行うことができます。

[注1] Multiple Input Multiple Output
[注2] 8dB PAR(Peak-to-Average Ratio)
[注3] 5GHz、標準
[注4] VDD=3.6V、標準

新製品の主な特長

  1. 小型パッケージ
  2. ハイパワー入力
  3. 低挿入損失

特長の解説

1. 小型パッケージ

ハイパワー入力RF SPDTスイッチの同等性能の他社代替品では2.0mm x 2.0mm (typ.) サイズが最小ですが、1.9mm × 1.9mm (typ.) サイズの小型WCSP[注5]を採用し、約10%実装面積を低減しました[注6]。また、端子ピッチを汎用性の高い0.5mmとすることで、高い実装技術を必要とせず、基板実装時の端子間短絡の問題も起きにくくしています。加えて基板のパターン設計が煩雑にならないようRF端子および電源、制御端子をパッケージ外周部に配置しています。

[注5] Wafer level Chip Scale Package

小型パッケージ

2. ハイパワー入力

小型化とハイパワー入力を両立するため、自社が独自に開発したCMOSプロセスを採用し、さらにスイッチ回路の最適化を行いました。その結果、同等性能の他社代替品が2.0mm x 2.0mm (typ.) パッケージで42dBmの入力ピーク電力であるのに対し、1.9mm × 1.9mm (typ.) の小型で、46dBmのハイパワー入力を実現しました[注6]

3. 低挿入損失

低挿入損失

RF信号の伝送経路切り替え回路では、送信電力の低下や受信感度の悪化を防ぐため、RF信号の損失を極めて小さくする必要があります。TCWA1225Gは、自社が独自に開発したCMOSプロセスを採用することにより0.6dB (typ.) @5GHz と、同等性能の他社代替品に対し0.05dB小さい挿入損失を実現しました[注6]

[注6]類似製品での比較。2024年6月現在、当社調べ。

応用機器

  • 通信基地局
  • 無線通信機器
  • その他、通信機器

製品の主な仕様

(Ta=25°C)

品番

TCWA1225G

データシート

PDF: 619KB

絶対最大定格

電源電圧 VDD(V)

-0.3~3.9

ロジック入力電圧 Vl(V)

-0.3~3.9

入力ピーク電力 (8dB PAR)  Ppk(dBm)

46

動作範囲 電源電圧 VDD(V)

3.0~3.6

動作温度 Topr(°C)

-40~95

電気的特性

(Typ.)

 

挿入損失 IL(dB)@5GHz

0.6

アイソレーション ISO(dB)@5GHz

46

電圧定在波比 VSWR(-)

1.2

1dB圧縮時入力電力 IP1dB(dBm)@2.6GHz

47

3次入力インターセプトポイント IIP3(dBm)@2.6GHz

74

2次入力インターセプトポイント IIP2(dBm)@2.6GHz

128

消費電流 IDC(μA)@VDD=3.6V

50

パッケージ

東芝名称

WCSP14

サイズ(mm) Typ.

1.9 × 1.9

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関連情報

製品詳細

パッケージ

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