Peregrine推PE42722和兩種Global 1，促射頻器件整合

　　在進(jìn)入主題之前，請讓我們先認識幾款Peregrine半導體公司的新產(chǎn)品：高線(xiàn)性度射頻開(kāi)關(guān)PE42722和兩種新的Global 1集成產(chǎn)品，即真正的直流開(kāi)關(guān)PE42020和X波段核心芯片PE82670，這三種產(chǎn)品都使用Peregrine的UltraCMOS技術(shù)。Peregrine公司營(yíng)銷(xiāo)副總裁Duncan Pilgrim指出，這些產(chǎn)品當中，基于UltraCMOS的智能整合技術(shù)是Peregrine的獨門(mén)秘籍。

　　下面進(jìn)入我們的主題，那就是Peregrine的UltraCMOS技術(shù)為上述產(chǎn)品的關(guān)鍵系統帶來(lái)高集成性，且具有更高性能、高可靠性與小體積。

　　Duncan Pilgrim介紹，Peregrine是射頻SOI(絕緣體上硅)技術(shù)和先進(jìn)的射頻解決方案的創(chuàng )始人和先驅?zhuān)彩且苿?dòng)和模擬應用領(lǐng)域射頻前端解決方案的領(lǐng)先提供商。這其中，UltraCMOS技術(shù)的獨特性為Peregrine做出了很大貢獻。

　　UltraCMOS技術(shù)的工藝非常獨特，它是采用藍寶石材料做襯底，在其上進(jìn)行硅片涂覆生成。這種工藝對切割、打磨程序要求極高，藍寶石切割的平坦度和打磨會(huì )對芯片產(chǎn)品的良率帶來(lái)很大影響。而基于UltraCMOS技術(shù)的器件，也有著(zhù)與生俱來(lái)的優(yōu)勢：隔離性好，線(xiàn)性度高和集成度以及穩定性更高。

　　有了這種工藝，傳統微波設計中所不能實(shí)現的功能有了實(shí)現的可能，且性能與整合度可大大提升。為了降低系統成本和電路面積，傳統上采用的GaAs器件，由于只能做射頻器件，不能做數字電路，因此，只能將模擬和數字兩個(gè)部分的模塊集成在一個(gè)封裝當中，成品率降低，且成本高，器件體積大。采用基于UltraCMOS技術(shù)后，則可將數字、模擬與射頻器件集成到一個(gè)單芯片中，體積大大減小，且線(xiàn)性度好、抗干擾能力強。

　　基于UltraCMOS技術(shù)，PE42722的頻率范圍為5-1,794 MHz，它支持的平均輸入功率大于65 dBmV。開(kāi)關(guān)的插入損耗很小(在1218 MHz時(shí)為0.3 dB)，保留噪聲系數和接收靈敏度不變，具有出色的信號質(zhì)量，同時(shí)隔離性能很好，在612 MHz時(shí)達到40dB。PE42722消耗的電流很小，只有130μA，支持+1.8V和+3.3 V邏輯信號，工作電壓范圍寬，為2.3 V?5.5 V，所有引腳的靜電放電保護高達1.5 kV。

　　PE42722高線(xiàn)性開(kāi)關(guān)的推出標志著(zhù)上行/下行雙頻段首次可以做在同一臺CPE設備中。為了方便基礎設施過(guò)渡到更高的速度，而且不需更換有線(xiàn)客戶(hù)端設備，高線(xiàn)性開(kāi)關(guān)器件必須十分靈活，以便適應多個(gè)上行/下行頻段的規定。這就需要在濾波器之前建立一個(gè)雙頻段架構，從而實(shí)現直接在有線(xiàn)調制解調器(CM)連接器的位置安裝一個(gè)射頻開(kāi)關(guān)就可以實(shí)現向DOCSIS3.1有線(xiàn)行業(yè)標準的過(guò)渡。由于支持DOCSIS3.0和DOCSIS3.03.1的開(kāi)關(guān)，客戶(hù)端設備可以簡(jiǎn)單并經(jīng)濟有效地過(guò)渡到DOCSIS3.1標準，多業(yè)務(wù)運營(yíng)商也將從中受益。

　　同樣，在工藝技術(shù)支持下，PE42020在一塊芯片上整合了多種功能：射頻高性能開(kāi)關(guān)、模擬直流跟蹤，以及數字控制邏輯和阻抗控制(50歐姆吸收或開(kāi)路反射阻抗)。傳統上，直流開(kāi)關(guān)是用繼電器和MEMS實(shí)現。繼電器體積較大，且開(kāi)關(guān)次數受到限制，而MEMS成本較高。

　　PE42020的頻率范圍很寬，從0 Hz到8000 MHz都能有效地工作，在頻譜的這一部份，在以前是做不到的。真正的直流單刀雙擲開(kāi)關(guān)能夠處理很大功率，在0 Hz時(shí)能處理 30 dBm的功率，在8 GHz時(shí)能處理36 dBm的功率，而且，從直流到8000 MHz，它的射頻性能和線(xiàn)性度都很好。此外，它能夠切換+10 V到-10 V這個(gè)范圍的直流電壓和交流峰值電壓，電流高達80 mA，在這類(lèi)產(chǎn)品中，這是第一個(gè)。

　　PE42020的線(xiàn)性度(IIP3)極好，為63 dBm，端口至端口的隔離性能也很好，在6 GHz時(shí)是37dB。它支持+1.8V和+3.3 V的標準控制邏輯信號，工作溫度范圍為-40℃至+85℃。真正的直流開(kāi)關(guān)還可以承受人體模型靜電放電電壓1000V。

　　因此，PE42020未來(lái)將可在測試和測量市場(chǎng)中取代機械繼電器和MEMS開(kāi)關(guān)，且尺寸更小，客戶(hù)的設計更加簡(jiǎn)單容易。

　　對X波段CMOS核心芯片PE82670，UltraCMOS技術(shù)更突顯重要。PE82670使用了MMIC(單片微波集成電路)設計技術(shù)，實(shí)現高精度信號控制，而功耗極小。在這款產(chǎn)品中，Peregrine把標準的CMOS設計與被動(dòng)的單片電路結合起來(lái)，通過(guò)真正的智能整合技術(shù)，這個(gè)高性能的X波段核心芯片把以下功能整合在一塊芯片上： 一個(gè)七位數字移相器;一個(gè)七位數字步進(jìn)衰減器;隔離性能極好的信號路徑切換功能;一個(gè)緊湊的數字串行接口控制，真正與CMOS兼容。

　　這與傳統上的做法有很大不同。傳統上的X波段核心芯片是由GaAs放大器與移相器、GaAs開(kāi)關(guān)及CMOS串并行轉換器等離散器件拼在一起實(shí)現，體積很大。

　　PE82670的改善依然得益于UltraCMOS技術(shù)。對MMIC設計技術(shù)，如Lange耦合器，只有III-V族技術(shù)使用。由于硅片在較高頻率的損耗特性，在硅片上使用這些被動(dòng)技術(shù)一直遇到挑戰。UltraCMOS藍寶石襯底解決了這個(gè)問(wèn)題──UltraCMOS藍寶石襯底是近乎完美的絕緣基片，天生適用于集成整合。

　　除此之外，UltraCMOS還促成許多其他“輔助”功能的整合，如將電壓調節器、串行外設接口等進(jìn)行整合。

UltraCMOS還促成許多其他“輔助”功能的整合

　　Duncan Pilgrim透露，目前Peregrine正和GLOBALFOUNDARIES合作研發(fā)第十代UltraCMOS技術(shù)，新的技術(shù)將進(jìn)一步推動(dòng)未來(lái)的微波元件整合。