多串流MIMO驱动 802.1111ac射频前端迈向28nm

无线局域网(Wi-Fi)射频(RF)前端朝先进工艺迈进。着眼于多输入多输出(MIMO)天线在设计上日趋复杂，射频前端组件开发商开始导入数字技术，使组件制造商得以朝向更先进工艺发展以增加系统性能与整合度，进一步提升Wi-Fi的资料传输速率。

RFaxis董事长兼CEO Mike Neshat表示，在智能手机与平板电脑等无线通信设备中，射频前端在最大化Bar数量以及确保最高的资料传输率上扮演着关键角色。但由于射频设计难度较高，前端组件过去一直依赖着昂贵的砷化镓(GaAs)或硅锗(SiGe)工艺，直到现在才得以采用互补式金属氧化物半导体(CMOS)工艺作为解决方案。

得力于智能手机、个人电脑/平板电脑、高解析影音串流(Video Streaming)与物联网(IoT)等应用推波助澜下，Wi-Fi的市场持续呈现高度成长。根据市场调研机构Strategy Analytics指出，2013年Wi-Fi芯片的出货量超过二十亿个，并预估在2017年将上看超过30亿个。

为了满足市场日益提升的无线资料传输速率与资料吞吐量，Wi-Fi产业正快速采用最新的国际电气和电子工程师协会(IEEE)标准--802.11ac，可支持先进调节功能，例如256QAM、8×8MIMO以及多用户多输入多输出(MU-MIMO)，使资料传输速率可达到将近10Gbit/s。为进一步缩减下一代产品尺寸、增进处理器性能并提升整合度，Wi-Fi系统单芯片(SoC)供应商持续朝向更小的CMOS工艺节点发展。

随着CMOS技术持续朝向更深的亚微米级(Sub-Micron)节点发展，例如40纳米(nm)与28纳米，因电源电压的降低，以及基质泄漏相关的被动中止，对于射频功率放大器(PA)和高功率前端组件在线性度和效率上形成巨大设计挑战。另一方面，这些纳米级CMOS工艺同时提供了多种新特色与优点，例如具有理想的信号处理能力，若善加利用将可以为射频/模拟的设计带来巨大效益。

举例来说，数字预失真(Digital PreDistortion, DPD)在今日已经常被使用在主流的Wi-FiSoC，以帮助正交分频多任务(OFDM)调节传送合理的芯片输出功率，维持良好的线性度；而在支援3G/4G长程演进计划(LTE)的手机应用上，因CMOSPA逐渐取代现有采用GaAs工艺的PA，使得包络跟踪技术(Envelope Tracking, ET)正迅速成为具前景的授权技术。

这些功能强大且高度发展的数字技术，能应用于控制并提升任何类型的射频前端解决方案中，当SoC(基带(Baseband)/收发器(transceiver))与射频组件同在CMOS工艺下设计和制造时，将具有良好的协同作用。