携帯端末向け GaAs MMIC CXM3548XR, SPI 制御による LTE 対応アンテナスイッチ CXM3549XR ソニーのアンテナスイッチは、独自の JPHEMT ※ 1 プロセスにより低挿入損失、低歪みを実現してきました。 今回は、これまで使用してきたパラレル 信号（GPIO）からシリアル 信号（SPI ※ 2）制御方式を搭載しています。 また、次世代高速移動通信規格 LTE ※ 3 でサポートされる周波数に対応し、受信ダイバーシチ用のアンテナスイッチもご用意しました。 “CXM3548XR”および“CXM3549XR”は、最近の携帯端末向け RF デバイスのトレンドであるシリアル制御を サポートするマルチバンド対応アンテナスイッチです。 ※1：JPHEMT：Junction Gate Pseudomorphic High Electron Mobility Transistor ※2：SPI：Serial Peripheral Interface ※3：LTE：Long Term Evolution ■ LTE 対応と SPI インタフェース ■ 低挿入損失、低歪み特性： 挿入損失： 0.88 [email protected] GHz（CXM3548XR） 0.56 [email protected] GHz（CXM3549XR） IMD3： ‒110 [email protected] GHz（CXM3548/49XR） ■ 小型低背パッケージ： 3.3 mm×3.1 mm×0.35 mm（CXM3548XR） 3.3 mm×2.4 mm×0.35 mm（CXM3549XR） ■ RF ポートへの DC カットコンデ ンサ不要 LTE 対応 LTE は将来の第4 世代移動通信「4G」 をスムーズに導入するため提唱されまし た。現在、世界中の通信事業者がこの導 入を予定しています。国内では NTT ド コモが2010 年12 月24 日からサービスを 開始しました。 将来的には海外ローミング、MIMO 受 信ダイバーシチの対応が想定されます が、CXM3548XR および CXM3549XR を 使用することで対応が可能となります （図 -1） 。 SPI 信号 SPI 信号は FRM 、CLK 、DATA の3 線か らなる同期式のシリアル通信規格です。 高速で通信することが可能となり、他 デバイスとの共通仕様になっています （図 -2）。 マルチモード・マルチバンド化に対応し た携帯電話では、これまでの GPIO と呼 ばれるパラレル信号制御に比べ、接続端 子数が少なくて済みます。 これまでの R F デバイスにはあまり馴 染 みのなかった信号制御ですが、ソニーの MMIC は時代の変化に素早く対応します。 小型低背パッケージ CXM3548XR お よ び CXM3549XR は 小 型低背である XQFN パッケージを採用 しており、従来品（VQFN パッケージ） との高さ比で50% 以上の低減となります （図 -4）。 低挿入損失、低歪み特性 CXM3548XR および CXM3549XR は、ソ ニー独自の JPHEMT プロセスにより、 低挿入損失を実現しています。これは送 信時の消費電流の低減並びに受信感度の 向上に大きく貢献します（表 -1）。 また LTE では2.6 GHz というこれまで よりさらに高い周波数をサポートするた め、挿入損失の影響が大きくなります。 JPHEMT プロセスは今後の高周波数化 に対し、これまで以上の優位性が見込ま れます。 設 計者 池田 昌宏 今 回 紹 介 し た CX M 3 5 4 8 X R お よ び CXM3549XR は、これまでのソニー独自 の技術と世の中のトレンドであるシリア ル信号制御を組み合わせた新しいタイプ の商品です。時代に素早く対応すること はソニー MMIC の強さの一つです。 現在は SPI だけでなく MIPI などさまざま なシリアル・インタフェースに対応したア ンテナスイッチを提供しておりますので、 ご興味のある方はぜひご連絡ください。 図-1 SPI 制御イメージ図（LTE） 図-2 SPI 信号 SPI信号 タイミング図 tCB tCC tCE Primary (Main) FRM ANT1 tCWH tCWL SPI信号 ANT2 CXM3548XR RFIC Slave Master CLK DATA tDS Secondary (Sub) FRM ANT1 項目 CLK CXM3549XR ANT2 記号 SPI Bias Current SPI Ctrl Current SPI_Enable Clock Frequency Clock Cycle Clock Begin Time Clock End Time Clock Width H Clock Width L Data Setup Time Data Hold Time DATA Slave 図-3 ブロック図 CXM3548XR ANT1 tDH SPI信号 タイミング仕様 最小値 — — 10 — 34 tCC/2 tCC/2 tCC × 0.4 tCC × 0.4 5 5 SPI_Idd SPI_Ictl SPI_EN CLK_Freq tCC tCB tCE tCWH tCWL tDS tDH 仕様 標準値 200 — — 26 38.4 — — — — — — 最大値 400 10 — — 42 — — — — — — GSM Tx1 図-4 外形寸法図 GSM Tx2 ANT2 CXM3548XR GSM Rx1 0.35 ± 0.05 3.3 GSM Rx2 20 GSM Rx3 14 21 UMTS TRx1 13 3.1 UMTS TRx2 UMTS TRx3 UMTS TRx4 26 UMTS TRx5 8 1 7 1 pin mark CXM3549XR ANT1 CXM3549XR UMTS TRx1 3.3 UMTS TRx2 ANT2 18 UMTS TRx3 0.35 ± 0.05 12 19 11 UMTS TRx4 2.4 UMTS TRx5 22 8 1 1 pin mark 表-1 主要特性 CXM3548XR 電気的特性 CXM3549XR 電気的特性 TRx1 (Band7) パラメータ 挿入損失 IMD2∗ IMD3∗ TRx1 (Band7) 周波数 [MHz] 2500∼2570 2620∼2690 Pjam = 120 Pjam = 5190 Pjam = 2415 Pjam = 7725 ANT1 標準値 0.88 0.95 –110 –117 –110 –115 ANT2 標準値 0.90 1.00 –109 –116 –110 –108 ANT1 標準値 0.67 0.70 –110 –115 –111 –115 ANT2 標準値 0.69 0.72 –108 –110 –111 –113 単位 dB 挿入損失 IMD2∗ IMD3∗ パラメータ 挿入損失 dBm IMD2∗ dBm IMD3∗ TRx2 (Band1) パラメータ 7 周波数 [MHz] 2500∼2570 2620∼2690 Pjam = 120 Pjam = 5190 Pjam = 2415 Pjam = 7725 ANT1 標準値 0.56 0.62 –113 –110 –110 –115 ANT2 標準値 0.56 0.58 –113 –110 –110 –115 ANT1 標準値 0.48 0.51 –111 –116 –111 –115 ANT2 標準値 0.46 0.48 –109 –105 –111 –115 単位 dB dBm dBm TRx2 (Band1) 周波数 [MHz] 1920∼1980 2110∼2170 Pjam = 190 Pjam = 4090 Pjam = 1760 Pjam = 6040 単位 dB パラメータ 挿入損失 dBm IMD2∗ dBm IMD3∗ ∗ Ptx = +21.5 dBm, Pjam = –15 dBm, meas. = Rx Band 周波数 [MHz] 1920∼1980 2110∼2170 Pjam = 190 Pjam = 4090 Pjam = 1760 Pjam = 6040 単位 dB dBm dBm ∗ Ptx = +21.5 dBm, Pjam = –15 dBm, meas. = Rx Band [単位 : mm] 単位 µA µA µs MHz ns ns ns ns ns ns ns