基于大規模RF集成減少手機線(xiàn)路板面積和功耗的解決方案

另外還有一種方法，手機電子系統集成也可用先進(jìn)BiCMOS(SiGe)晶圓工藝得到。然而由于處理SiGe HBT器件需要額外的光刻工序，因此最后的芯片將需要一個(gè)額外的費用，同時(shí)因為SiGe BiCMOS技術(shù)不能利用最先進(jìn)的光刻工藝，所以通常BiCMOS工藝落后于先進(jìn)的數字CMOS工藝。這些都會(huì )給增加手機特性并降低成本帶來(lái)巨大的壓力，它不可能用簡(jiǎn)單的晶圓工藝策略來(lái)解決，因為這一技術(shù)無(wú)法在所有時(shí)間保持系統邏輯或數字部分都是最低可能價(jià)位，所以在BiCMOS(或SiGe)中系統基帶功能射頻部分進(jìn)行單片集成不是一個(gè)很好的選擇。

可以考慮的最后方案是在CMOS中進(jìn)行射頻集成，這一方法也面臨相當大的挑戰。雖然已經(jīng)有幾種CMOS蜂窩射頻設計，但這些設計很大程度是建立在模擬功能上。用CMOS技術(shù)來(lái)實(shí)現模擬混頻器、濾波器和放大器是很困難的，而且功耗一般要大于SiGe BiCMOS方案。隨著(zhù)工藝技術(shù)的發(fā)展，CMOS額定電平越來(lái)越低，這使模擬設計更為困難。在開(kāi)發(fā)新工藝早期，器件建模和工藝成熟性一般都不能滿(mǎn)足模擬模塊設計所需的高精度參數建模要求，不過(guò)，最近開(kāi)發(fā)的數字CMOS射頻架構使單片CMOS集成變得更有吸引力。

在制造商尋求低成本RF系統級芯片方案時(shí)，這些方案也驅動(dòng)著(zhù)半導體工業(yè)向前發(fā)展。盡管每種集成方案都有困難，但射頻元件集成能達到如此高的水平確實(shí)也令人感到驚訝?？朔@些困難將使無(wú)線(xiàn)手機設計向前跨越一大步，并為不久將來(lái)更大的集成設立了方向。

本文結論

在RF集成方面依然有許多難題?，F代手機的每一個(gè)射頻器件都面臨著(zhù)嚴格的性能要求，靈敏度要求大約為-106dBm(1毫瓦以下106dB)或更高，而相應的電平只有幾個(gè)微伏；另外選擇性也即有用通道對相鄰頻段的拒絕能力(通常稱(chēng)為阻塞)應為60dB數量級；此外系統振蕩器要求運行在非常低的相噪聲下，以防止折疊阻塞能量進(jìn)入接收頻段。由于涉及到非常高的頻率和極苛刻的性能要求，射頻集成是非常困難的。

處理多頻率標準為整個(gè)SoC頻率帶來(lái)一個(gè)真正的挑戰，希望能夠減輕帶內信號傳輸產(chǎn)生的激勵，向數字射頻集成所包括的內容要比將多個(gè)射頻元件放在一個(gè)芯片中多得多，需要有一個(gè)硬件共享的新架構。

對于系統設計人員來(lái)講，目前簡(jiǎn)單、高集成度、節省成本的半導體器件能夠大大降低設計復雜性，與此同時(shí)它們又能夠豐富無(wú)線(xiàn)器件的特性且保持系統尺寸、電池壽命和費用不變。新的高集成度RF器件還可以消除一些無(wú)線(xiàn)設計中的爭論，節約工程師們寶貴的時(shí)間。