手機(jī)射頻：通信核心技術(shù)新貴

 
　　射頻集成電路銷(xiāo)售額的快速增長(zhǎng)主要得益于手機(jī)、PHS、無(wú)繩電話等無(wú)線通信終端類(lèi)整機(jī)產(chǎn)品的銷(xiāo)售增長(zhǎng)，其中貢獻(xiàn)最大的是手機(jī)。   

　　高速運(yùn)算及高整合度的系統(tǒng)芯片使得手機(jī)各模塊高度集成，另外一大部分則得益于射頻芯片的發(fā)展，使得整個(gè)手機(jī)板的組件使用量，大約在300個(gè)左右。預(yù)計(jì)在四年之內(nèi)，由架構(gòu)的簡(jiǎn)化，高度的集成化，將組件數(shù)進(jìn)一步降低到50個(gè)。降低制造門(mén)檻，大量生產(chǎn)、成本下降，可見(jiàn)集成電路的發(fā)展，是推動(dòng)無(wú)線科技產(chǎn)業(yè)最重要的動(dòng)力。手機(jī)中的射頻前端將越來(lái)越多地采用集成模塊，因?yàn)樗梢允棺酉到y(tǒng)簡(jiǎn)化、成本下降和尺寸縮小，為手機(jī)增加新功能，節(jié)省提供空間，并為實(shí)現(xiàn)單芯片前端解決方案創(chuàng)造條件。 

　　當(dāng)射頻/中頻(RF/IF)IC接收信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)接受自天線的信號(hào)(約800Hz～3GHz)經(jīng)放大、濾波與合成處理后，將射頻信號(hào)降頻為基帶，接著是基帶信號(hào)處理；而RF/IFIC發(fā)射信號(hào)時(shí)，則是將20KHz以下的基帶，進(jìn)行升頻處理，轉(zhuǎn)換為射頻頻帶內(nèi)的信號(hào)再發(fā)射出去。 

　　射頻收發(fā)器有Super-heterodyne、Homodyne、Image-reject三種架構(gòu)。Super-het-erodyne為最古老的架構(gòu)，具有最佳的靈敏度和選擇度，需要二次以上的升/降頻，因?yàn)橛肂ulk及SAW帶通濾波器來(lái)消除鏡頻及其它雜散頻率，使得組件數(shù)目增加之外，因?yàn)橹瞥虩o(wú)法提供一個(gè)高Q值的帶通濾波器，無(wú)法實(shí)現(xiàn)全射頻晶體。 

　　就射頻電路而言，需要滿足起碼六個(gè)規(guī)格，操作頻率、輸出功率、增益、噪聲指數(shù)、線性度及操作電壓。因而視個(gè)別系統(tǒng)的需要選擇制程。 

　　在2GHz以下的頻段，許多射頻前端模塊以CMOS、BJT、SiGe或BiCMOS等硅集成電路制程設(shè)計(jì)，逐漸形成主流。由于硅集成電路具有成熟的制程，足以設(shè)計(jì)龐大復(fù)雜的電路，加上可以與中頻與基頻電路一起設(shè)計(jì)，因而有極大的發(fā)展?jié)摿?。其它異質(zhì)結(jié)構(gòu)晶體管亦在特殊用途的電路嶄露頭角；然而在5GHz以上的頻段，它在低噪聲特性、高功率輸出、功率增加效率的表現(xiàn)均遠(yuǎn)較砷化鎵場(chǎng)效晶體管遜色，現(xiàn)階段砷化鎵場(chǎng)效晶體管制程仍在電性功能的表現(xiàn)上居優(yōu)勢(shì)。射頻前端模塊電路設(shè)計(jì)以往均著重功率放大器的設(shè)計(jì)，追求低電壓操作、高功率輸出、高功率增加效率，以符合使用低電壓電池，藉以縮小體積，同時(shí)達(dá)到省電的要求。功率增加效率與線性度往往無(wú)法兼顧，然而在大量使用數(shù)字調(diào)變技術(shù)下，如何保持良好的線性度，成為必然的研究重點(diǎn)。 

　　令人欣喜的是，鼎芯半導(dǎo)體已成功開(kāi)發(fā)了用于小靈通手機(jī)終端的射頻集成電路收發(fā)器和功率放大器芯片組。芯片參數(shù)和系統(tǒng)測(cè)試表現(xiàn)優(yōu)異。 

　　在手機(jī)上通話質(zhì)量清晰。鼎芯已為數(shù)家合作伙伴提供工程樣片，已啟動(dòng)基于此射頻芯片所開(kāi)發(fā)的新手機(jī)的測(cè)試和認(rèn)證工作。這是到目前為止，中國(guó)企業(yè)第一次提供國(guó)際公認(rèn)最難設(shè)計(jì)的完整射頻集成電路收發(fā)器工程樣片。這標(biāo)志著中國(guó)企業(yè)在無(wú)線通信的核心技術(shù)和高端芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域取得了重要突破。