蜂窝网络趋势引领新工艺前景方向

　　因为GaN是一种相对不太成熟的技术，因此Johnson和Gillenwater表示GaN仍然相对比较昂贵。但随着更大直径基板的推出和产量的提高，成本将很快降下来。RFMD公司的GaN技术至今投产已经有2年半了。在该公司的CATV放大器中，GaN用于HFC网络，可用于扩展信号从头端到消费者的信号传输范围。与GaAs放大器相比，RFMD公司声称这些放大器可以提供更高的输出功率。此外，RF393x系列GaN功率晶体管在输出功率性能方面都要胜过GaAs和硅。

　　然而，GaAs仍具有关键优势。例如，安华高科技公司最近利用其0.25-μm GaAs增强型pHEMT半导体工艺成功创建了MGA-31589和MGA-31689增益块功率放大器（PA）。通过提供高增益，这些功放有望大幅减少无线基础设施应用中需要的射频总级数（图2）。此外，来自ADI公司的一系列射频/中频可变增益放大器（VGA）同时利用GaAs和SiGe来更好地服务基站、工业/仪器和国防设备。这一系列射频/中频VGA（型号为ADL5201、ADL5202、ADL5240和ADL5243）将4个分立的射频/中频模块组合成了一个器件。ADL5201及其双路版本ADL5202是数字控制的中频VGA，设计支持高中频采样接收器设计（参看"用IC控制无线网络中的增益"）。

　　图2：这个功放增益块系列使用了GaAs增强型pHEMT半导体工艺，可减少蜂窝基础设施应用中需要的总的射频级数

　　通过采用系统级封装（SiP技术），凌力尔特公司郑重声明支持在基站中完成直接转换或中频（IF）采样。LTM9004和LTM9005是采用15-x-22-mm LGA封装的射频至数字微模块接收器，其中集成有射频混频器/解调器、放大器、无源滤波和14位、125Msample/s的模数转换器（图3）。这种接收器的高集成度可以支持更小的电路板或更多通道数量的系统。GaN工艺一直是SiC的强劲竞争对手。比如除了通信应用之外，GaN还被用于替代能源等领域。据RFMD公司MPG高级工程技术部副总裁Joe Johnson和CPG技术平台部副总裁Todd Gillenwater透露，"GaN是所有半导体材料中具有最高功率密度的材料，其功率密度是硅或GaAs的5至10倍，SiC的2倍。对于射频应用来说，高功率密度意味着器件可以非常小，而且具有非常小的寄生电容，从而能实现非常大的带宽和很高的输入/输出阻抗。GaN材料也具有特别高的标准电场，这意味着很高的击穿电压，因而允许基站工作在高得多的电压，并转换为更高的总体系统效率。采用GaN的其它应用包括高功率电子器件，比如转换器/逆变器和给混合动力汽车提供动力的电机驱动器，以及各种工业应用。GaN产品的高效率使得它是将光伏和风能系统连接到电网的理想选择。GaN可以使功率电子元件具有更快的开关速度和更低的功耗损失。具有将电网元件的功耗损失减小约30%的能力，从而使得GaN成为了一种真正‘绿色的技术’"。

　　因为GaN是一种相对不太成熟的技术，因此Johnson和Gillenwater表示GaN仍然相对比较昂贵。但随着更大直径基板的推出和产量的提高，成本将很快降下来。RFMD公司的GaN技术至今投产已经有2年半了。在该公司的CATV放大器中，GaN用于HFC网络，可用于扩展信号从头端到消费者的信号传输范围。与GaAs放大器相比，RFMD公司声称这些放大器可以提供更高的输出功率。此外，RF393x系列GaN功率晶体管在输出功率性能方面都要胜过GaAs和硅。

　　然而，GaAs仍具有关键优势。例如，安华高科技公司最近利用其0.25-μm GaAs增强型pHEMT半导体工艺成功创建了MGA-31589和MGA-31689增益块功率放大器（PA）。通过提供高增益，这些功放有望大幅减少无线基础设施应用中需要的射频总级数（图2）。此外，来自ADI公司的一系列射频/中频可变增益放大器（VGA）同时利用GaAs和SiGe来更好地服务基站、工业/仪器和国防设备。这一系列射频/中频VGA（型号为ADL5201、ADL5202、ADL5240和ADL5243）将4个分立的射频/中频模块组合成了一个器件。ADL5201及其双路版本ADL5202是数字控制的中频VGA，设计支持高中频采样接收器设计（参看"用IC控制无线网络中的增益"）。

　　图2：这个功放增益块系列使用了GaAs增强型pHEMT半导体工艺，可减少蜂窝基础设施应用中需要的总的射频级数

　　通过采用系统级封装（SiP技术），凌力尔特公司郑重声明支持在基站中完成直接转换或中频（IF）采样。LTM9004和LTM9005是采用15-x-22-mm LGA封装的射频至数字微模块接收器，其中集成有射频混频器/解调器、放大器、无源滤波和14位、125Msample/s的模数转换器（图3）。这种接收器的高集成度可以支持更小的电路板或更多通道数量的系统。
全能型移动设备

除了集成度、性能和功耗要求外，移动设备还必须平衡各种标准和技术。例如包括蓝