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射頻前端包含收發器輸出和天線之間的元器件。傳統上，它是由眾多廠商在不同技術混合使用的基礎上獨立設計的一組產品。但隨著移動數據推動頻段的大量增加，以及LTE和載波聚合這些先進技術的發展，傳統解決方案已經不能很好地滿足市場需求。 在LTE市場中，基于頻段、不同的調制方案、功率放大器模式、天線調諧狀態和下行鏈路載波的數量相乘估算，射頻前端的復雜度將增大5,000倍。因此，業界需要真正的可重構射頻前端，來滿足可配置、可調諧的需求。 一個全球通用的SKU(Stock Keeping Unit)設計將具有更大的靈活性，并能顯著降低成本。以蘋果公司的IPhone 5S為例，Peregrine半導體與Gartner、IHS iSuppli和Strategy Analytics等行業領先的分析公司經研究后發現，iPhone 5S中含有5個SKU，以適應全球不同區域的需要。研究表明，這些器件之間最明顯的區別就是射頻前端的不同。試想一下，如果有一項技術可供蘋果公司使用，一個SKU就能滿足全球需要，那么，在設計、驗證、制造以及供應商管理和存貨管理等方面，將可節省巨大的成本支出。 可重構射頻前端系統的實現 Peregrine的UltraCMOS Global 1是一種易于使用的可重構射頻前端系統(圖1)。它采用單一平臺設計，適用于所有模式和頻段，隔離性能好，解決了互操作問題，實現了一個SKU能夠在全球所有地區運作。該系統能夠擴展支持更多的頻段，開關損耗小，可調諧。它集成了業界首個LTE CMOS功率放大器(PA)，可以達到砷化鎵(GaAs)功率放大器的性能。UltraCMOS Global 1功率放大器提供寬頻帶功放通道，支持中國的TDD-LTE技術網絡。 圖1：UltraCMOS Global 1系統圖。 Peregrine市場總監Duncan Pilgrim表示，這樣高水平的可重構能力主要得益于Peregrine的UltraCMOS 10技術平臺。它采用了先進的CMOS工藝，利用射頻SOI基片，比起同類的解決方案，在性能方面提高了50%。 UltraCMOS Global 1對于整個無線生態系統是有利的：平臺提供商和原始設備制造商(OEM)可以建立一個單一的平臺設計來面向全球市場，從而加快產品上市時間；消費者可以得到更長的電池壽命、更好的接收效果、更快的數據傳輸速率和更廣闊的漫游范圍；最后，使用更高性能的射頻前端可以擴大覆蓋范圍并減少掉線，無線運營商可以降低其在網絡上的資本投入。 采用首個LTE CMOS功率放大器 在射頻SOI領域處于領先地位的Peregrine一直致力于在CMOS基礎上實現一個集成射頻前端。Peregrine亞太區及日本總經理賴炫州表示，這樣做的最大的好處就是，它的高度可重構性賦予射頻工程師極大的靈活性。從簡單的偏置控制到整個射頻調諧，可以有不同程度的可重構性。 UltraCMOS Global 1采用業界首個LTE CMOS功率放大器，它的性能與領先的砷化鎵功率放大器相同。在相鄰信道泄漏比(ACLR)為-38dBc的情況下，使用WCDMA(語音)波形，UltraCMOS Global 1功放的PAE(功率附加效率)性能接近50%。這個性能與領先的GaAs功放的性能處于同一個水平，超過其他CMOS功放十個百分點，這表示效率提高了33%(圖2)。此外，對于LTE波形，在不同資源塊分配的情況下，UltraCMOS Global 1功放的PAE性能與GaAs功放相當。達到這個水平性能，并不需要增強包絡跟蹤，也不需要數字預失真，而CMOS功放與砷化鎵功放在進行性能對比測試時，往往要加強包絡跟蹤，并使用數字預失真。 圖2：UltraCMOS Global 1功放達到GaAs功放水平，比現有CMOS功放效率提升33%。 據了解，Peregrine已經為市場提供了超過20億個開關和調諧器，而UltraCMOS Global 1功放的誕生具有重要意義，它成為完成可重構射頻前端所需的最后一個元件。UltraCMOS Global1射頻前端系統的平臺整合將在2014年完成，并將在2015年后期投入大批量生產。 |
