多模多頻功率放大器模塊助力復(fù)雜射頻設(shè)計(jì)

　　RFMD是從事融合方案研發(fā)的另一家半導(dǎo)體供應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)多達(dá)9個蜂窩頻段。除了前端的靈活性，該融合架構(gòu)提高了功能密度，從而簡化了設(shè)計(jì)、降低了成本并加快了3G和4G多模移動設(shè)備的實(shí)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(jìn)行了精心設(shè)計(jì)，以使它能在2G工作中，運(yùn)行于飽和GMSK和線性EDGE架構(gòu);在 3G/4G工作中，運(yùn)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(fù)載不敏感、平衡(雙正交)的架構(gòu)。為服務(wù)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(guān)?？蓴U(kuò)展的RF6260支持多達(dá)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(zhuǎn)換器和輔助電荷泵。轉(zhuǎn)換器可迅速對負(fù)載和線路瞬態(tài)做出響應(yīng)，所以在很寬的電壓范圍內(nèi)，該轉(zhuǎn)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(shí)現(xiàn)最佳效率和線性。對RF6360 ASM開關(guān)而言，它提供了一個單刀八擲(SP8T)pHEMT開關(guān)，該開關(guān)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(fù)用/時分復(fù)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(shí)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P(yáng)A模塊還集成了輸入和輸出匹配網(wǎng)絡(luò)。該公司還正在開發(fā) SKY77441的各種不同版本，以支持新應(yīng)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(gòu)。這種架構(gòu)通常需要額外的、像DC-DC轉(zhuǎn)換器那種不乏昂貴的電路。由于功率放大器之后的開關(guān)損耗、不那么優(yōu)化的負(fù)載線、DC-DC 的功耗以及其它問題，這種架構(gòu)在效率上也受到顯著影響。鑒于當(dāng)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?yàn)閱我还β史糯笃饕话悴怀^物料成本的1%，安華高科技的設(shè)計(jì)師拿不準(zhǔn)這是否值得。

　　未來，安華高科技預(yù)測，三個或更多的功率放大器將會從設(shè)計(jì)中被淘汰。這應(yīng)該是在多模、多頻應(yīng)用中采取單一寬帶功率放大器模塊方案的交叉點(diǎn)。安華高科技計(jì)劃開發(fā)多模、多頻功率放大器架構(gòu)并正朝這一方向努力。該公司的設(shè)計(jì)師在研究多種架構(gòu)，其中一些看起來希望較大。但在架構(gòu)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(guān)的化合物半導(dǎo)體技術(shù)，射頻CMOS供應(yīng)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(gòu)，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?yàn)橛锌赡茉谕粋€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(gòu)，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(jìn)行重新配置。理想情況下，也還要能對偏置實(shí)施動態(tài)優(yōu)化以獲得最佳性能。