纯CMOS射频前端有助缓解RF供应链压力

上网时间: 2014年12月10日? 作者:刘恒? 我来评论 【字号: ? ?小】

关键字:RF? 射频? Wi-Fi?

在智能型手机、PC/平板电脑、高清视频传输和物联网(IoT)等关键应用的推动下,无线通信市场在近年内仍将保持爆炸性成长的趋势。根据研究机构Strategy Analytics的分析,2013年全球Wi-Fi无线射频芯片的市场规模约为46亿美元,到2018年,预计这一数值将达到82亿美元左右。面对市场的快速发展,如何才能解决长期困扰RF行业的供应链难题成为了当前业内厂商的一项重要工作。

降低成本,缩短交货周期

在无线通信系统中,射频前端是整个RF链路中的关键一环,它的主要工作是连接收发器与天线,增大输出功率,提高接收灵敏度,以增加传输速率和距离。在现有的RF前端模组(FEM)方案中,通常是把功率放大器(PA)、低噪声放大器(LNA)和天线开关等多个分立电路拼接在一个介电基板或封装引线框架上,采用GaAs(砷化镓)或SiGe(硅锗) BiCMOS工艺将其结合在一个模块内。由于需要运用到大量的稀有金属元素,且要求采用特殊的制造工艺,因而导致产品的价格居高不下、成品良率受限,这些对于飞速增长中的无线通信应用市场而言,无疑会成为发展中的一个“瓶颈”,迫切需要找到一种生产成本更低、性能更优异、且能保证稳定、大批量供货的解决方案。

纯CMOS射频前端有助缓解RF供应链压力_《国际电子商情》纯CMOS技术的RF前端IC将多项功能集成在一个纯CMOS单芯片、单硅片的架构之中。_1
纯CMOS技术的RF前端IC将多项功能集成在一个纯CMOS单芯片、单硅片的架构之中。

纯CMOS技术的RF前端IC之所以能够脱颖而出,关键在于将多项功能集成在一个纯CMOS单芯片、单硅片(Single-chip,Single-die)的架构之中,其中包括PA、LNA、收发开发电路、相关匹配网络、谐波滤波器等,减少了外部电路的元器件数量,简化了厂商的开发设计,缩短了产品上市的时间。就目前的开发情况来看,纯CMOS的RFeIC在各项性能指标和产品质量上都已和基于GaAs的方案旗鼓相当,尤其是这种技术采用的是纯硅生产工艺,也进一步保证了大规模生产过程中快速、稳定的产品交付周期。

在成本比较上,RFaxis全球销售副总裁Raymond Biagan分析道:“GaAs工艺的晶圆一般多采用6英寸工艺,其成本远大于1000美元;而RFaxis采用纯硅工艺0.18μm的8英寸晶圆,面积更大,且单颗Die尺寸的成本更低。另一方面,由于完全采用的是标准CMOS生产工艺,因而产品的良率能得以充分的保障,这些因素都令到纯CMOS射频前端IC的整体制造成本大幅降低,同时借助充足的CMOS晶圆代工产能,可以满足OEM厂商规模化生产的需求。”

本文下一页:设计方案向应用市场渗透

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  • 什么是射频
  • 射频(Radio Frequency ,简称RF)就是射频电流,它是一种高频交流变化电磁波的简称。每秒变化小于1000次的交流电称为低频电流,大于10000次的称为高频电流,而射频就是这样一种高频电流。

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  • Wi-Fi的全称是Wireless Fidelity,又叫802.11b标准,是IEEE定义的一个无线网络通信的工业标准。该技术使用的使2.4GHz附近的频段,该频段目前尚属没用许可的无线频段。其主要特性为:速度快,可靠性高,在开放性区域,通讯距离可达305米,在封闭性区域,通讯距离为76米到122米,方便与现有的有线以太网络整合,组网的成本更低。 根据无线网卡使用的标准不同,WIFI的速度也有所不同。其中IEEE802.11b最高为11Mbps(部分厂商在设备配套的情况下可以达到22Mbps),IEEE802.11a为54Mbps、IEEE802.11g也是54Mbps。

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