多串流MIMO驱动 11ac射频前端迈向28nm

2014-08-11 09:09:53来源: 新电子

    无线区域网路(Wi-Fi)射频(RF)前端朝先进制程迈进。着眼于多重输入多重输出(MIMO)天线在设计上日趋复杂,射频前端元件开发商开始导入数位技术,使元件制造商得以朝向更先进制程发展以增加系统效能与整合度,进一步提升Wi-Fi的资料传输速率。

    RFaxis董事长兼执行长Mike Neshat表示,在智慧型手机与平板电脑等无线通讯装置中,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,前端元件过去一直依赖着昂贵的砷化镓(GaAs)或矽锗(SiGe)制程,直到现在才得以采用互补式金属氧化物半导体(CMOS)制程作为解决方案。

    得力于智慧型手机、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。根据市调机构Strategy Analytics指出,2013年Wi-Fi晶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机电子工程师学会(IEEE)标准--802.11ac,可支援先进调节功能,例如256QAM、8×8 MIMO以及多用户多重输入多重输出(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、增进处理器效能并提升整合度,Wi-Fi系统单晶片(SoC)供应商持续朝向更小的CMOS制程节点发展。

    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奈米(nm)与28奈米,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(射频 PA)和高功率前端元件在线性度和效率上形成巨大设计挑战。另一方面,这些奈米级CMOS制程同时提供了多种新特色与优点,例如具有理想的讯号处理能力,若善加利用将可以为射频/类比的设计带来巨大效益。

    举例来说,数位预失真(Digital Pre Distortion, DPD)在今日已经常被使用在主流的Wi-Fi SoC,以帮助正交分频多工(OFDM)调节传送合理的晶片输出功率,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CMOS PA逐渐取代现有采用GaAs制程的PA,使得封包追踪技术(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位技术,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(基频(Baseband)/收发器(transceiver))与射频元件同在CMOS制程下设计和制造时,将具有良好的协同作用。

关键字:MIMO  驱动  11ac  射频

编辑:刘燚 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/wltx/2014/0811/article_12500.html
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