高效控制多模手机中的天线接收

并没有相似的线性度要求。+65dBm不仅是新的要求，同时是开关制造商难以达到的要求。透过利用UltraCMOS制造制程的线性优势，图2中的单片PE42693SP6T可以保持其前一代SP7T开关+68dBm的IP3，而且IMD3性能超过业界标准的-105dBm(图1)。

　　SP6T功能可以用GaAs元件实现，但它需要额外的元件，如CMOS解码器和驱动器，这将大幅影响所需I/O的数量。例如，图2中的SP9T要求4条控制线。而SP9T相似的GaAs实现需要18条控制线，使这些线出入单个元件非常困难。对要求高度线性和隔离的5个高功率埠来说，挑战尤其艰巨，因为I/O数量越多，线的耦合和黏合的可能性就越大。例如，PCS1900发送频段与DCS1800接收频段发生重叠。没有好的隔离(35dB以上)，无用的带内信号就会通过滤波器而降低接收机的灵敏度。

　　持续微缩

　　随着多频段手机越来越流行，对高整合度、小型天线开关的需求也越来越迫切。UltraCMOSSP7T开关现在已经开始量产，SP9T也在2007年底投入量产。在外形方面，GaAsSP7T为1.6x1.5mm，而采用0.5umSOS制程、具有相等或较小和较大信号性能的相似SP7T开关设计只有1.2x1.0mm，面积缩小了一半。目前已经可用的GaAsE/DpHemt或J-pHemtSP9T开关外形尺寸为1.9x1.5mm。与之相较，采用UltraCMOS0.5um制程制造的SP9T外形尺寸为1.7x1.1mm(图3)，它不需要外部ESD元件和性能增强匹配元件。依照UltraCMOS发展规划，0.25um版本的SP9T尺寸将达到1.32x1.29mm。

图3：这个UltraCMOSSP9T尺寸为1.7x1.1mm，不需要外部ESD元件或线性度增强匹配元件。黄框代表的是解码器，蓝框是ESD，绿框是电压产生器。

　　缩小尺寸的另外一种方式是将开关覆晶安装在结实的低温共烧陶瓷(LTCC)基板上，无需占用传统打线接合所需的面积。目前晶圆级晶片尺寸封装正在开发中，它所生产的UltraCMOS开关可依照标准表面黏着进行处理。

　　在使用UltraCMOS制造的开关后，设计师可以取消其他开关技术需使用的解码器、隔直电容和双工器。配合晶片尺寸封装技术，这种制程可显著减少ASM的尺寸和厚度。另外，其固有的ESD容差和单片CMOS介面可简化设计周程。最后，UltraCMOS制程的高良率和增加开关方向的灵活性，可使新一代手机具有更高的整合度，能够解决多频段行动手机体积缩小所带来的持续挑战。

　　对射频元件的影响

　　多模多频段GSM/WCDMA手机的技术要求已经超过了传统RFIC技术(如GaAs)极限。受这些超高性能要求影响最严重的是天线和射频开关。

　　虽然本文主要讨论的是天线开关，但仍需了解其对系统天线的显著影响。天线必须高效的幅射从800到2200MHz的信号，在微型天线允许的外形尺寸下这是一个相当艰巨的任务。目前业界正寻找新的技术来解决这个问题，考虑到天线匹配问题，可能使用开关和集总调谐单元。总之，射频开关必须能够切换最多9条大功率射频信号通道，且要具有低插损、高隔离和线性度。

　　新型制造制程的发展和高整合度设计，正使得在最新、最复杂和最小的可携式设备中实现必要的多频段性能成为可能。