详解手机射频技术及最新发展趋势分析

射频信号的滤波。在2GHz以下的频段，许多射频前端模块以互补金属氧化物半导体 （CMOS）、双极结型晶体管 （BJT）、硅锗 （SiGe）或Bipolar CMOS等硅集成电路制程设计，逐渐形成主流。由于硅集成电路具有成熟的制程，足以设计庞大复杂的电路，加上可以与中频与基频电路一起设计，因而有极大的发展潜力。其它异质结构晶体管亦在特殊用途的电路崭露头角；然而在5GHz以上的频段，它在低噪声特性、高功率输出、功率增加效率的表现均远较砷化镓场效晶体管逊色，现阶段砷化镓场效晶体管制程仍在电性功能的表现上居优势。射频前端模块电路设计以往均着重功率放大器的设计，追求低电压操作、高功率输出、高功率增加效率，以符合使用低电压电池，藉以缩小体积，同时达到省电的要求。功率增加效率与线性度往往无法兼顾，然而在大量使用数字调变技术下，如何保持良好的线性度，成为必然的研究重点。

手机RF模块发展趋势

随着手机制造商继续开发支持更多的频段和精简射频架构的手机，将3G手机中使用的GSM、EDGE、WCDMA和HSPA等多种频段和空中接口模块整合在一个高度集成、经过优化的RF模块中，已经成为3G手机设计射频方案的首选。

据iSuppli预测，手机中的射频(RF)前端将越来越多地采用集成模块，因为它可以使子系统简化、成本下降和尺寸缩小，为手机增加新功能、节省提供空间，并为实现单芯片前端解决方案创造条件。随着前端模块(FEMs)到射频(RF)收发器模块相继投入使用，手机RF前端的整合之路一直在持续发展。事实上，早在RF收发器采用直接转换或零中频(ZIF)架构(先消除中频段，随后消除IF声表面波滤波器)的时候，前端集成就已经开始了。随着收发器架构的演进，外部合成元件(即电压控制振荡器和锁相环)已经被直接集成在收发器的芯片中。高集成度实现了成本的降低以及电路板尺寸的减小。向高集成度发展的趋势没有任何停止的迹象。不过，由于集成的途径非常多，因此在设计时必须仔细加以考虑。

几年前，TriQuint公司意识到高集成模块为客户带来的好处并且开始构建和调整产品以满足此需要，通过自身发展和并购增强了自身专业技术能力，进而掌握了业界最全面的室内技术组合并实现了最高水平的集成。 TriQuint亚太区销售总裁RichardLin说道，"我们是市场上唯一的能够提供集成放大器(PA)、开关、低通滤波器、功率放大器和开关控制器产品的厂商，TriQuint公司的战略就是模块化，模块化的产品尤其受中国客户的欢迎。这也是我们公司近年来高速成长的主要原因，去年TriQuint在中国的业务成长超过了30％。"他认为高度集成的模块化RF符合了客户需求的变化，代表了未来的发展方向。另外从市场需求来看，Richard Lin认为RF领域呈现两极化方向发展，即先进国家对需要集成多个开关和PA的高端智能手机需求强劲，而中国、印度、巴西等发展中国家则是拉动低端市场需求的力量。

此外，在手机的开发设计过程中，须时刻考虑终端用户的需求和利益。在手机的设计和开发过程中，往往要面对成本和性能以及性能和风格上的取舍，如今手机正朝着多频多模的趋势发展，在此种情况下，手机风格往往只能妥协。而现今，我们很高兴看到，美国无线电频率公司Paratek已开发出一种薄膜材料用于生产改善手机性能的集成电路和其他组件，同时能够减少天线等手机组件的数量和尺寸，Paratek的ParaScan材料技术能够在一定范围内进行电子调频，并且扫描天线电波，这样内置天线更小更薄，更重要的是，手机内的RF调谐意味着手机通话时间、通话质量、电池寿命都将增加和提高，这也意味着在面临风格和性能的取舍时，手机设计人员不再需要妥协，可以使手机在性能保持不变或更佳时得到更轻薄时尚的产品。

作者：广东省对外科技交流中心 特约通讯员 罗玉