基于大規(guī)模RF集成減少手機線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(tǒng)集成也可用先進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額外的費用，同時因為SiGe BiCMOS技術不能利用最先進的光刻工藝，所以通常BiCMOS工藝落后于先進的數(shù)字CMOS工藝。這些都會給增加手機特性并降低成本帶來巨大的壓力，它不可能用簡單的晶圓工藝策略來解決，因為這一技術無法在所有時間保持系統(tǒng)邏輯或數(shù)字部分都是最低可能價位，所以在BiCMOS(或SiGe)中系統(tǒng)基帶功能射頻部分進行單片集成不是一個很好的選擇。

可以考慮的最后方案是在CMOS中進行射頻集成，這一方法也面臨相當大的挑戰(zhàn)。雖然已經有幾種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技術來實現(xiàn)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。隨著工藝技術的發(fā)展，CMOS額定電平越來越低，這使模擬設計更為困難。在開發(fā)新工藝早期，器件建模和工藝成熟性一般都不能滿足模擬模塊設計所需的高精度參數(shù)建模要求，不過，最近開發(fā)的數(shù)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(tǒng)級芯片方案時，這些方案也驅動著半導體工業(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也令人感到驚訝。克服這些困難將使無線手機設計向前跨越一大步，并為不久將來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(xiàn)代手機的每一個射頻器件都面臨著嚴格的性能要求，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(通常稱為阻塞)應為60dB數(shù)量級；此外系統(tǒng)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SoC頻率帶來一個真正的挑戰(zhàn)，希望能夠減輕帶內信號傳輸產生的激勵，向數(shù)字射頻集成所包括的內容要比將多個射頻元件放在一個芯片中多得多，需要有一個硬件共享的新架構。

對于系統(tǒng)設計人員來講，目前簡單、高集成度、節(jié)省成本的半導體器件能夠大大降低設計復雜性，與此同時它們又能夠豐富無線器件的特性且保持系統(tǒng)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線設計中的爭論，節(jié)約工程師們寶貴的時間。