5月18日，杭州地芯科技有限公司（以下簡稱“地芯科技”）在上海發(fā)布了全球首款基于CMOS工藝的支持4G的線性CMOS PA——GC0643。
據(jù)悉，GC0643是一款4*4mm多模多頻功率放大器模塊（MMMB PAM），它應(yīng)用于3G/4G手持設(shè)備（包括手機及其他手持移動終端）以及Cat1.物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，支持的多頻段多制式應(yīng)用。該模塊還支持可編程MIPI控制。
圖片來源：地芯科技
對于PA來說，COMS工藝有何優(yōu)勢？
射頻PA是通信鏈路中至關(guān)重要的器件，負(fù)責(zé)將發(fā)射鏈路中的射頻信號做最后的放大，輸送到天線，PA往往是整個通信鏈路中功耗最大的器件之一。因此射頻PA對信號的保真度以及發(fā)射效率極大地影響整個通信系統(tǒng)的質(zhì)量和功耗。
具體來看，射頻PA可以分為飽和PA和線性PA兩種架構(gòu)，分別對恒包絡(luò)（PAR=0dB）的調(diào)制信號（FSK，PSK，GMSK等），存在幅度調(diào)制的通信信號（QAM，ASK，OFDM，CDMA等）進(jìn)行放大。2G GSM，BLE，Zigbee等通信制式是恒包絡(luò)信號，飽和PA即可滿足放大需求；CDMA，3G WCDMA，4G LTE，5G，WiFi4/5/6等為幅度調(diào)制的寬帶信號，需要線性PA進(jìn)行保真放大。
據(jù)地芯科技副總裁張項平介紹，CMOS工藝則是集成電路中最為廣泛使用的工藝技術(shù)，具有高集成度、低成本、漏電流低、導(dǎo)熱性好、設(shè)計靈活等特性，但也存在擊穿電壓低、線性度差兩大先天性弊端，使其在射頻PA應(yīng)用上面臨巨大的技術(shù)挑戰(zhàn)。
地芯科技的創(chuàng)始團(tuán)隊深耕線性CMOS PA技術(shù)十多年，在過往的經(jīng)驗基礎(chǔ)上開拓創(chuàng)新，攻克了擊穿電壓低、線性度差兩大世界級工藝難題，在全球范圍內(nèi)率先量產(chǎn)支持4G的線性CMOS PA，將使得CMOS 工藝的PA進(jìn)入主流射頻前端市場成為可能。
圖片來源：地芯科技
GC0643技術(shù)亮點
•基于CMOS工藝路線的全新多模多頻PA設(shè)計思路
•創(chuàng)新型開關(guān)設(shè)計支持多頻多模單片集成
•創(chuàng)新的線性化電路設(shè)計
•低功耗、低成本、高集成度、高可靠性的最佳解決方案
應(yīng)用領(lǐng)域
•低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)（LP-WAN）設(shè)備
•3G/4G手機或其他移動型手持設(shè)備
•無線IoT模塊等
•支持以下制式的無線通信：
FDD LTE Bands 1,3/4,5,8
TDD LTE Bands 34,39,40,41
WCDMA Bands 1,2,3/4,5,8
GC0643具體性能如下：在3.4V的電源電壓下，在CMOS工藝難以企及的2.5G高頻段，該CMOS PA可輸出32dBm的飽和功率，效率接近50%；在LTE10M 12RB的調(diào)制方式下，-38dBc UTRA ACLR的線性功率可達(dá)27.5dBbm（MPR0），F(xiàn)OM值接近70，比肩GaAs工藝的線性PA。在4.5V的電源電壓下，Psat更是逼近34dBm，并在Psat下通過了VSWR 1:10的SOA可靠性測試。該設(shè)計成功攻克了CMOS PA可靠性和線性度的主要矛盾，預(yù)示了線性CMOS PA進(jìn)入Psat為30-36dBm主流市場的可能性。
圖片來源：全球半導(dǎo)體觀察拍攝
地芯科技CEO吳瑞礫表示，“Common-Source架構(gòu)的CMOS PA和HBT的架構(gòu)類似，其非線性實際上并非特別棘手到難以處理，主要問題在于無法承受太高的電源電壓。”他也指出，“CMOS工藝提供了豐富種類的器件，以及靈活的設(shè)計性，通過巧妙的電路設(shè)計，可以通過模擬和數(shù)字的方式補償晶體管本身的非線性。這也是CMOS PA設(shè)計最重要的課題之一。”
地芯科技將于5月18日在IOTE2023期間推出這款國產(chǎn)化多頻多模線性PA。屆時，歡迎進(jìn)一步了解這款產(chǎn)品更多信息。
關(guān)于地芯科技
杭州地芯科技有限公司成立于2018年，總部位于中國(杭州)人工智能小鎮(zhèn)，并在上海及深圳設(shè)有公司分部。公司研發(fā)方向包括5G無線通信高端芯片、低功耗高性能的物聯(lián)網(wǎng)芯片、高端工業(yè)電子模擬射頻芯片以及無線通信模組等產(chǎn)品，橫跨信號鏈、監(jiān)測鏈、時鐘鏈等多類型芯片，終端應(yīng)用場景覆蓋無線通信、消費電子、工業(yè)控制、醫(yī)療器械等多種領(lǐng)域。
公司的核心研發(fā)團(tuán)隊成員80%以上為碩士與博士學(xué)歷，具有10至20年的芯片研發(fā)與量產(chǎn)經(jīng)驗，曾工作于高通、聯(lián)發(fā)科、三星、TI等半導(dǎo)體企業(yè)，畢業(yè)于清華大學(xué)、浙江大學(xué)、加州大學(xué)洛杉磯分校、新加坡國立大學(xué)等海內(nèi)外名校，涵蓋系統(tǒng)、射頻、模擬、數(shù)字、算法。軟件、測試、應(yīng)用、版圖等技術(shù)人才，具有完備的芯片研發(fā)與量產(chǎn)能力。
作為國家高新技術(shù)企業(yè)、浙江省科技型中小企業(yè)，杭州市雛鷹計劃企業(yè)以及杭州市余杭區(qū)企業(yè)研發(fā)中心，地芯科技致力于成為全球領(lǐng)先的5G無線通信、物聯(lián)網(wǎng)以及工業(yè)電子的高端模擬射頻芯片的設(shè)計者。
封面圖片來源：地芯科技
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