ST发布全新无线产品射频前端技术平台
发布时间：2013-6-24 11:42
发布者：eechina
关键词：
射频前端
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优化的射频绝缘体上硅（SOI）制程大幅降低4G等无线高速通信多频射频芯片的尺寸 随着消费者对高速无线宽带网的需求迅猛增长，智能手机和平板电脑等移动产品需要采用更复杂的射频电路。为满足这一市场需求，提高移动设备射频前端的性能，并缩减电路尺寸，意法半导体（STMicroelectronics，简称ST）发布全新优化的先进制程。 无线设备射频前端电路组件通常采用独立的放大器、开关和调谐器。随着4G移动通信和Wi-Fi（IEEE 802.11ac）等新的高速连接标准开始使用多频技术提高数据吞吐量，最新的移动设备需要增加前端电路。现行的3G手机可支持5个频段，而下一代4G LTE标准3GPP 可支持高达40个频段。传统的分立器件会大幅扩大设备尺寸，而意法半导体的新制程H9SOI_FEM可制造集成全部射频前端功能的模块。 这项制程是H9SOI绝缘体上硅工艺的一种进化。意法半导体于2008年成功研发了具有突破性的H9SOI技术，随后客户运用这项技术研制了4亿多颗手机和Wi-Fi射频开关。凭借在这一领域的研发经验，为研制集成前端模块，意法半导体优化了H9SOI制程，推出了H9SOI_FEM，为天线开关和天线调谐器提供业界最佳的品质因数（Ron x Coff ＝ 207fs ）。意法半导体同时投资扩大产能，以满足客户的最大需求。 从商业角度看，高速多频智能手机的畅销拉动市场对射频前端器件特别是集成模块的需求迅猛增长，根据Prismark的分析报告显示，智能手机的射频前端组件数量大约是入门级2G/3G手机的三倍，目前智能手机年销量超过10亿台，增长速度约30%。 此外，OEM厂商要求芯片厂商提供更小、更薄、能效更高的器件。意法半导体看好分立器件以及集成模块的市场前景，如运用意法半导体新推出的最先进制程H9SOI_FEM集成功率放大器和开关的射频模块和集成功率放大器、开关和调谐器的模块。 意法半导体混合信号制程产品部总经理 Flavio Benetti表示：“H9SOI_FEM专用制程让客户能够研发最先进的尺寸只有目前前端解决方案的二分之一或更小的前端模块，此外，我们还开发出一个简化的供货流程，可大幅缩短供货周期，提高供货灵活性，这对市场上终端用户至关重要。” 目前意法半导体正在与客户合作使用H9SOI_FEM开发新设计。预计今年底进入量产准备阶段。 技术细节： H9SOI_FEM是一个栅宽0.13µm的1.2V和2.5V双栅MOSFET技术。与制造射频开关等分立器件的传统的SOI制程不同，H9SOI_FEM支持多项技术，如GO1 MOS、GO2 MOS和优化的NLDMOS，这些特性让H9SOI_FEM支持单片集成射频前端的全部主要功能，包括射频开关、低噪放大器（LNA）、无线多模多频功率放大器（PA）、双工器、射频耦合器、天线调谐器和射频能源管理功能。 GO1 MOS是高性能LNA首选技术，能够承受极低的噪声系数（1.4dB @ 5GHz），提供60GHz的阈频率（Ft），为5GHz设计提供较高的安全系数。 GO2 CMOS和GO2 NMOS 被广泛用于研制射频开关，让意法半导体的工艺为天线开关和天线调谐器提供业界最好的品质因数（Ron x Coff＝ 207fs）。 GO2高压MOS可单片集成功率放大器和能源管理功能。在饱合低频带GSM功率条件下，优化的NLDMOS技术使功率放大器的Ft达到36GHz，开关效率达到60%。关于能源管理，PLDMOS晶体管的击穿电压为12V，可直接连接电池。 必要时在三层或四层铝和厚铜层上沉积，还可提高集成无源器件的性能。 H9SOI_FEM既适用于重视低成本和高集成度的低端市场，又适用于高端智能手机市场。高端产品通常要求集成多频段，不仅支持2G、3G和 4G标准，还需支持其它的无线连接标准，如蓝牙、Wi-Fi、GPS和用于非接触式支付的NFC（近距离通信）。 |
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