多模多頻功率放大器模塊助力復雜射頻設計

　　RFMD是從事融合方案研發(fā)的另一家半導體供應商。該公司已推出一個3G/4G前端平臺，它支持覆蓋2G/2.5G/3G/4G移動標準多達9個蜂窩頻段。除了前端的靈活性，該融合架構提高了功能密度，從而簡化了設計、降低了成本并加快了3G和4G多模移動設備的實現(xiàn)，該公司3G/4G產(chǎn)品營銷總監(jiān)Ben Thomas表示。這款名為RF6460的融合平臺包括以下內(nèi)容：RF6260多模、多頻功率放大器模塊;RF6360天線切換模塊 (ASM);RF6560前端電源管理IC。由于對功率放大器進行了精心設計，以使它能在2G工作中，運行于飽和GMSK和線性EDGE架構;在 3G/4G工作中，運行于高效、優(yōu)化的線性模式。為了去掉隔離器及同時保持寬帶和VSWR容錯性能，RF6260 功率放大器模塊使用了對負載不敏感、平衡(雙正交)的架構。為服務多頻段配置以及2G和3G/4G工作，它集成了一個SP4T/SP3T模式開關?？蓴U展的RF6260支持多達五個頻段。

　　為與功率放大器一起工作，前端電源管理芯片包含一個升壓/降壓型DC-DC轉換器和輔助電荷泵。轉換器可迅速對負載和線路瞬態(tài)做出響應，所以在很寬的電壓范圍內(nèi)，該轉換器提供給功率放大器的輸出電壓的紋波很小。因此，它可動態(tài)控制功率放大器的工作狀況以實現(xiàn)最佳效率和線性。對RF6360 ASM開關而言，它提供了一個單刀八擲(SP8T)pHEMT開關，該開關支持五個WCDMA頻段(1、2、4、5和8)以及兩個高頻段和兩個低頻段的 2G/2.5G路徑。三線SDI接口允許用戶選擇ASM的激活路徑。

　　去年底，Skyworks推出其首款用于4G的多模、多頻段頻分復用/時分復用(FDD/TDD)功率放大器模塊——SKY77441。該公司的高級工程總監(jiān)Gene Tkachenko介紹，SKY77441是為LTE TDD頻段7和LTE FDD頻段38和40開發(fā)的，是一款完全匹配的表面貼裝模塊。

　　SKY77441 是采用InGaP- BiFET工藝實現(xiàn)的，它以帶正交相移鍵控(QPSK)或16態(tài)正交調(diào)幅(QAM)信號的全資源塊分配提供26dBm以上的線性輸出功率。在WCDMA調(diào)制時，它提供28dBm以上的線性輸出功率。除了帶功率檢測的功率放大器級以外，該PA模塊還集成了輸入和輸出匹配網(wǎng)絡。該公司還正在開發(fā) SKY77441的各種不同版本，以支持新應用所需的更多頻段。

　　為成功地在單一放大器內(nèi)整合頻段及模式，安華高科技注意到，需要物理上更大的架構。這種架構通常需要額外的、像DC-DC轉換器那種不乏昂貴的電路。由于功率放大器之后的開關損耗、不那么優(yōu)化的負載線、DC-DC 的功耗以及其它問題，這種架構在效率上也受到顯著影響。鑒于當今的多頻段需求，制造商基本上能以高出10到20%的電流消耗省去一個甚或兩個單頻功率放大器。因為單一功率放大器一般不超過物料成本的1%，安華高科技的設計師拿不準這是否值得。

　　未來，安華高科技預測，三個或更多的功率放大器將會從設計中被淘汰。這應該是在多模、多頻應用中采取單一寬帶功率放大器模塊方案的交叉點。安華高科技計劃開發(fā)多模、多頻功率放大器架構并正朝這一方向努力。該公司的設計師在研究多種架構，其中一些看起來希望較大。但在架構上，該公司還試圖確定它具有的優(yōu)勢能顯著壓倒從成本和性能方面出發(fā)的考慮。

　　雖然大多數(shù)開發(fā)商在其有源器件的開發(fā)中采取砷化鎵和相關的化合物半導體技術，射頻CMOS供應商也把目光投向這個利潤豐厚的市場。利用一種新穎的功率放大器架構，初創(chuàng)公司Black Sand已研制出一款3G CMOS功率放大器。雖然其第一個版本是特定頻段、特定模式的，但多段、多模的CMOS功率放大器也在該公司的研發(fā)路線圖上。因為有可能在同一個硅芯片上集成數(shù)字控制器和電源管理電路，該公司正在研究各種架構，其中要令核心CMOS功率放大器能夠針對期望的頻段和模式動態(tài)地進行重新配置。理想情況下，也還要能對偏置實施動態(tài)優(yōu)化以獲得最佳性能。