發布日期：2022-07-14 點擊率：47
各種各樣的無線技術為人們的數字生活帶來自由自在的連接。以手機為例,人們可以用雙模/多模手機通過GSM、GPRS、EDGE、HSDPA、CDMA2000、WCMDA、TD-SCDMA等蜂窩網絡實現全球無縫通訊,還可以用集成Wi-Fi、GPS和移動電視接收功能的手機打VoIP電話、定位導航、收看電視節目。此外,超寬帶(UWB)、藍牙、Zigbee、RFID以及一些專有的無線技術也讓人們獲得不受連線困擾的高品質工作、娛樂及運動體驗。
但在這些設備中集成多種RF技術和豐富的功能,進一步提高了射頻系統的復雜度,從而對包括天線、RF開關、射頻功率放大器(PA)、前端濾波器、射頻收發器、射頻合成器、調頻調諧器、鎖相環電路/壓控振蕩器、低噪聲放大器(LNA)在內的RF和微波器件提出了更多要求。在2008年IIC-China展覽會上,您將領略最新的RF/微波技術是如何滿足這些熱點無線應用的最新需求。
例如,隨著帶寬和支持模式數量的增加,手機設計對RF信號鏈中元器件的要求也越來越高,特別是天線及其開關。由于不同帶寬的眾多RF通路全部都需要接入同一個天線,所以最有效的方法是將所有信號都路由至單個RF開關。在2008年IIC-China的RF/微波技術展區,參展商Peregrine Semiconductor公司的單芯片UltraCMOS PE42693 SP9T天線開關是開關架構中最新技術之一,這種開關可以配置成處理多個WCDMA、GSM和外圍無線電頻帶,并具有低插入損耗、高線性度和高隔離度特性。
在RF/微波技術展區,參展商RadioPulse公司將展示Zigbee系統級芯片(Mango-1)、Zigbee RF模塊(Lime)和Zigbee協議軟件等產品。Mango-1在一個裸片上集成了多種元件,包括功率放大器、耦合器、功率檢測器、片上電感、壓控振蕩器、LNA、混頻器、鎖相環和天線開關。它減小了最后的射頻板和終端產品的尺寸,有助于降低模塊和RF系統的材料清單成本。參展商愛默生.康明微波產品香港有限公司則將展示面向無線通訊、消費電子、生物醫學、汽車和軍用市場的吸波、屏蔽及特種電介質材料,包括ECCOSORB、ECCOSORB、ECCOSHIELD、ECCOPAD等。
下面將從手機應用、Wi-Fi、WiMAX、GPS、移動電視、短距離無線應用等角度出發,挖掘將在2008年IIC-China展覽會上露面的無線技術亮點。
手機射頻子系統面對多模設計挑戰
從雙頻到三頻以及現在的四頻,手機的多模工作方式對PA提出了新的要求,因為不同模式對PA的功率和線性度有不同要求。目前用于EDGE的PA要求高功率、準線性,單個PA模塊可以處理所有四頻GSM/EDGE信號。比如參展商TriQuint Semiconductor公司的四頻GSM/EDGE功率放大器模塊(PAM)TQM7M5003能與高通的多模收發芯片組協同工作,并同時支持class 12 GPRS模式和E2開環極性EDGE模式。
相比之下,WCDMA PA則要求低功率和高線性度,每個WCDMA信號都需要自己單獨的PA。這時可選擇參展商飛兆半導體的WCDMA TCM PA模塊RMPA2276和WCDMA iLO PA模塊RMPA2266。RMPA2276是高度集成的超高效UMTS Band 1 WCDMA/HSDPA功率放大器模塊,集成了功率控制 ASIC、功率檢測器及內部50?匹配2級功率放大器。
為了滿足3G和WiMAX寬帶無線基站對高性能的要求,參展商凌力爾特公司提供高線性度有源混頻器系列,該系列包含了傳統型無源混頻器的替代產品,其中LT5521是一款上變頻混頻器,它具有在的高IIP3,并且利用一個集成本機振蕩器的緩沖器實現了高轉換增益。
除了獨立的射頻IC和模塊外,參展商TI、NXP, 英飛凌、瑞薩、飛思卡爾等手機基帶芯片廠商也將大部分射頻芯片與基帶芯片集成在一起,構成單芯片方案以滿足尺寸、成本方面的要求。
GPS方案的趨勢是系統級芯片,移動電視青睞單芯片方案
隨著消費者對個人導航設備的興趣與日俱增以及蜂窩服務運營商渴望增加基于位置的服務,GPS技術已經變得越來越重要了。目前開發GPS產品通常有兩種選擇:一種是直接采用GPS芯片組來進行設計,比如參展商意法半導體(ST)的包含一個高靈敏度的內嵌閃存的單片基帶芯片(STA2058)和一個射頻前端芯片(STA5620)的Teseo平臺；另一種是采用模塊化GPS方案。
參展商Maxim的單芯片全球導航衛星系統(GNSS)接收機MAX2769可用于GPS(L1 C/A碼和P碼)、伽利略以及GLONASS導航衛星系統。該接收器集成了完整的接收鏈路,包括LNA,因此無需外部LNA,可實現的總級聯噪聲系數(NF)。MAX2769適合于寬范圍的應用,包括汽車導航、資產跟蹤、蜂窩手持設備、便攜式導航設備(PND)。
移動接收子系統主要由天線、接收芯片(調諧器和解碼器)組成。內置天線在便攜式電子設備很受歡迎,但設計一個能滿足VHF 和UHF頻段的增益要求的天線卻很困難。參展商Vishay Intertechnology與其他公司共同開發的UHF天線芯片適用于所有采用UHF頻帶的移動電視技術,包括DVB-T、DVB-H、ISDB-T、MediaFLO以及DMB-TH,它同時支持各種寬頻傳輸頻帶,包括470MHz至870MHz
針對移動電視應用,將調諧器和解調器集成在一個芯片上的方案越來越受歡迎,有的單芯片方案甚至還集成了存儲器、解碼器及其它輔助電路,構成完整的系統級芯片。TI的Hollywood芯片是采用標準90納米數字工藝將移動電視調諧器與解調器集成的單芯片解決方案,它支持DVB-H和ISDB-T,包含DTV1000與DTV1001兩款芯片。
ADI和凌訊科技(Legend Silicon)則合作推出了符合DMB-TH的移動電視接收機解決方案。該平臺采用了ADI的低功耗RF調諧器和凌訊公司的解調器LS8913。
在衛星廣播方面,NEC電子最近完成了用于建立汽車音響及導航系統等衛星數字廣播接收系統的化合物晶體管產品“NE3510M04”的開發。該新產品主要用于可接收衛星廣播的低噪音放大器(LNA),使用該產品可對從2GHz到8GHz頻帶的低噪音進行放大。
Wi-Fi/WiMAX的射頻子系統需解決功耗和尺寸問題
Wi-Fi的一個重要潛在應用就是在移動設備上實時傳送高清視頻內容,而游戲和手機將會是另外兩個最重要的應用領域。但要把Wi-Fi功能集成以上應用中,將面臨功耗、尺寸問題,以及與藍牙、FM等無線設備共存時的EMI問題等關鍵問題。
參展商ST公司的雙頻Wi-Fi解決方案STLC4420則一個高度集成的無線局域網WLAN芯片,它能在5GHz和兩個頻帶內工作,而且功耗很低。恩智浦半導體(NXP)針對低功耗無線局域網的第三代單封裝系統芯片(SiP)BGW211支持全部的g功能,其服務質量(QoS)的擴展支持以及與藍牙無線共存的特性,使該芯片能滿足各種極高要求的便攜應用。
隨著WiMAX標準從固定線路通信協議向增加便攜式應用的移動通信協議演進,設備制造商需要減小尺寸、降低功耗的解決方案以滿足移動通信終端對成本、尺寸和功耗預算的要求。參展商ADI公司的WiMAX收發器AD9354和AD9355比同類其它收發器功耗更低并且尺寸減少了20%,同時增加了接收器通路以支持多入多出(MIMO)功能。
此外,Maxim的直接上變頻正交調制器MAX2022、Freescale的射頻晶體管系列產品,以及TI的TRF11xx、TRF12xx和TRF24xx等RF上/下變頻器都針對WiMAX應用。
短距離無線應用的射頻方案
參展商Nordic、Atmel、Microchip、TI、Micrel、NXP、ADI、凌力爾特、威世科技、朗弗科技、Silicon Laboratories、Semtech International、Intersil等公司都針對藍牙、UWB、Zigbee、RFID、NFC等短距離無線應用推出了射頻方案。
參展商Microchip公司的射頻收發器MRF24J40是一個針對ZigBee協議及專有無線協議的2.4 GHz IEEE .4收發器,適用于要求低功耗和卓越射頻性能的射頻應用。
參展商Atmel的超高頻(UHF) ASK/FSK接收器/發射器系列ATA8x0x包括一個中頻濾波器、低相位噪聲壓控振蕩器、鎖相環和環路濾波器。它們完全整合的濾波器可提供大帶寬和多種接收選擇的最佳結合,使工業應用所需的較遠的發射和接收距離成為了可能。RFID器件ATA5558具有1Kb存儲器,允許存儲大量數據,它的密碼保護功能可防止非法讀寫用戶定義的內存頁,以提高安全性。
相比于電源管理和TVS保護器件而言,無線射頻是Semtech International涉足的新興業務領域。該公司XE1205是一款窄頻段高性能多通道UHF段接收器,而SX1223則是一款為ISM波段無線應用而設計的高性能多通道RF發射器,二者的主要應用領域是自動讀表系統、樓宇自動化、安防系統,工業監視和控制、遠程無鑰進入系統等。
參展商Vishay Intertechnology的新型 ISM收發器IC RFW-NC面向對成本高度敏感的RF應用。該器件具有低功耗特點,且可快速輕松地整合到終端產品中。該RFW-NC是一款短程半雙工射頻收發器,可支持各種無線應用的工作信道,其中包括玩具、家庭自動化與安全、無線傳感器,以及無線鍵盤和鼠標。
參展商Micrel公司的MICRF213是一個工作在315MHz頻段的QwikRadio系列接收器。所有Micrel QwikRadio系列射頻接收器的設計旨在滿足射頻應用快速開發中嚴格的成本和設計周期要求,典型應用包括遙感勘測、無線感應、環境監測,消費類娛樂遙控、遠程驅動和燈光控制、遙控鑰匙(RKE)以及輪胎壓力監測系統(TPMS)。
參展商Intersil公司的ISL550xx系列中的新型射頻放大器集成了靜電保護(ESD)功能,能高達3kV的靜電干擾,并具有的自偏置結構和多種阻抗選擇,也可用于ISM(工業、科學和醫療)頻段應用和藍牙/無線局域網等應用中。
作者:張郴莉
