3G/4G无线通信技术的契机与挑战

　　在技术不断演进下，无线通讯技术的发展脚步逐渐从已臻成熟的3G迈向4G通讯技术，目前国际电信联盟(ITU)认可的4G技术包括WiMAX、LTE、与TD-LTE。4G除了需与现有网络兼容外，同时要有更高的数据吞吐量、更低时延、更低的建设和运行维护成本。

　　此外，由于通讯终端能做更多的事情，例如除语音通讯之外的多媒体通讯、远程控制等，它也提供异业结盟的更多可能性，多家厂商看好其发展前景。

　　本报导由零组件杂志独家专访美国国家半导体亚太区市场经理林伟山，内容将探讨从2G到4G的手机技术演进与设计需求。

　　从2G到3G/4G，其技术层面最大的差异为何?

　　林伟山：从消费者需求的角度看，4G能为用户提供更快的速度并满足其更多的需求。行动通讯之所以从模拟到数字、从2G到4G以及将来的演进，最根本的推动力是用户需求由无线语音服务向无线多媒体服务转变，他们要求更快速的传输速度、更稳定的质量与更高质量的影音服务。在此潮流下，对可携式设备的设计人员也带来了更多挑战，如何提供更全面的电源管理、提升系统效率与稳定及消费者增进影音体验就成为重要的课题。

　　整体来看，3G/4G技术发展为用户带来更快速的数据传输、更优质的使用经验，但也必须克服相关的技术挑战，才能为无限通讯技术发展开创更美好的康庄大道。

　　分析3G/4G传输技术目前的发展，您认为现阶段面临的主要问题有哪些?

　　林伟山：手机功能日趋增加，电源管理成为重要挑战。随着3G技术的快速发展，3G智能型手机的市场需求量越来越大。与2G或2.5G手机相比，3G手机通常需要具备更多的多媒体以及商务处理功能。在手机功能不断增加、而且要保持产品外型轻巧的趋势下，就增加了对电池的负担，这是目前面临的一大挑战。

　　对电源管理芯片来说，在更小的空间里增加更多的电源输出能力，并且使效率得到优化，这些都是需要不断面对的挑战。

　　除此之外，消费者都希望手机有强劲的接收能力，在任何环境都能确保接收的讯号清晰、不间断，而且需要有卓越的音频表现，如噪声抑制能力，能确保即使身处在机场、户外地方、酒吧等等喧哗的环境，都能让通话的双方能保持通讯依然清晰。

　　本报导由零组件杂志独家专访美国国家半导体亚太区市场经理林伟山，本次内容将探讨陶瓷扬声器在手机上的使用优势。

　　愈来愈多移动电话用户使用带宽需求很大的应用，如网页浏览、音乐下载和串流视讯，对于此发展有哪些可能衍生的技术需要克服?

　　林伟山：视觉体验的增加如网页浏览、音乐下载和串流视讯等，增加可携式电子产品的要求，同时消费者正在要求全面的降低功耗设计，以获得更长待机时间。

　　提高可携式电子产品效率的其中一个有效方法是采用D类放大器。由于动圈式扬声器的体积较大，使音频系统无法进一步缩小。若采用最新推出的陶瓷扬声器，便可设计外型更纤薄、效率更高的可携式电子产品。虽然陶瓷扬声器需要较高的供电电压，但耗用的电流则更少，因此陶瓷扬声器比传统的动圈式扬声器驱动器更具优势。

　　在手机上使用陶瓷扬声器与动圈式扬声器有何不同?

　　林伟山：陶瓷扬声器与动圈式扬声器大不相同。陶瓷扬声器属于电容负载，而非电阻负载，虽然所需的供电电压远比动圈式扬声器高，但耗用的电流则更少。至于方案大小的问题，传统的动圈式扬声器厚达4mm或以上，但陶瓷扬声器的厚度则不超过1.5mm，重约一克。

　　陶瓷扬声器的工作原理较为特别。每当有电压加在陶瓷扬声器的两端时，扬声器内的压电膜便会变形及振动，振幅与输入讯号成正比，而不断振动的压电膜拍打四周的空气，进而产生声音。扬声器的电压越高，压电膜的振幅便越大，由此而产生的声压也就越大，换言之，音量便越大。