无线技术的未来：RF即插即用解决方案

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功能也需要很大的占位面积。手机中 WLAN 功能的增加正在推动一项需求的增长，即把所有这些组件集成在 3x3mm 封装中。
　　为了满足这种需求，一些设计人员采用GaAs来实现功率放大，很好地集成了 PA 与LNA 及开关。不过，这些多功能 RFIC 最近才开始推出，而晶圆代工对计划采用这些技术的无厂 RF 设计公司的支持尚不成熟。TriQuint 半导体公司最近发表了具有这种集成度的前端 GaAs RFIC。但由于该产品是采用 GaAs 实现的，所以器件仍然需要加入以硅技术实现的外部滤波和控制电路。此外，这些设计是基于晶体管的，故不能集成基于 CMOS 的控制逻辑。
　　这样一来，把RF功能性提高到新的集成水平就需要采用BiCMOS来处理额外增加的控制逻辑。因此，把 SiGe 双极型 RF性能与SiGe CMOS偏置控制功能集成在单个小占位面积的集成电路上，就成为了移动消费电子设备中多媒体服务无线连接快速增长的主要促进力量。例如，SiGe 半导体公司正在开发的下一代前端模块 （FEM） 就集成了多个功放、LNA、功率检测器、一个T/R开关、多个滤波器、双工器和相关匹配电路 。这类模块可以直接使用电池工作，免除 GaAs RFIC 所需的外部变压器。
　　在这种先进的集成过程中，共存滤波也是极为重要的。为确保工作顺利，蓝牙、WiMAX、FM无线电、Wi-Fi、NFC以及GPS服务所需的 RF 信号链路不能相互干扰。其中最让人担心的是 Wi-Fi 和 CDMA，因为这两者彼此非常靠近，故模块和 RFIC 设计人员需要特别关注滤波问题。当逻辑电路可在模块/芯片中实现时，就可以使用可编程滤波器缓解共存问题，而且每一个功能都能被精心优化。这种可编程能力将可实现更严格的生产控制，为 OEM 提供更稳定一致的产品。
　　有些 SiGe BiCMOS 产品还采用了倒装芯片级封装 （flip-chip chip scale packaging, CSP）。由于装配成本低，大部分无线连接模块，包括收发器和 RF 前端，都倾向于倒装芯片架构。而且，倒装芯片 CSP 可提供占位面积最小、高度最低的解决方案，非常适合于便携式无线应用。
　　BiCMOS的另一个优势是，目前有不少成熟的晶圆代工服务可用于大批量低成本量产制造，而且全球各大晶圆代工厂商在 BiCMOS 方面都有明确的发展蓝图。
　　未来发展
　　随着业界向BiCMOS集成的趋势发展，未来RF信号链路可能出现串行接口，这将让设计人员能够在线把PA重新配置为功率控制环路的一部分，以满足新兴多频带、多标准无线设计的要求。例如，如果你希望 Wi-Fi 的工作功率很低，就可以根据本地功率级的要求利用串行接口重新配置 PA。目前，这还得通过功率回退来实现，对效率有不良影响，不过，再不久你将可以优化效率了，对下一代 OFDM 设计来说，这是特别重要的。
　　对设计人员而言，BiCMOS 技术节点和预验证标准模块的集成也有了一个明确的发展蓝图。因此，利用 BiCMOS，工程师们不必再为定制功能而设计晶体管，而是采用授权的标准功能知识产权 （IP） 模块，或在公司内部的开发部门之间交换使用，从而让公司得以把有限的设计资源集中在支持开户和加快上市速度上。
　　大多数设计人员都承认硅 CMOS 的优点，而其中许多人把SiGe 视为迈向硅工艺的中途技术。总的来说，只有  BiCMOS  技术在单个制造工艺中结合了HBT （PA、LNA、RF开关 ） 和CMOS （偏置和控制） 的优势。
　　随着业界向 BiCMOS 技术和即插即用型RF功能性的转换，我们可以预期RF 将成为继数字 CMOS 和高速模拟设计成功之后的第三波无厂设计革命。在最高层次来说，无线技术的未来很简单：使世界变得更小。2007年，社交网络成为互联网流量的最大贡献者，我们预计这种趋势将往移动设备转移。无线技术以其他技术望尘莫及的方式为人类提供了个人化交互和访问信息与娱乐的途径 ― 按需要、随时随地、以任何格式进行。人们相互交流，共享信息与娱乐的访问。这就是无线未来的主要模式。