利用MEMS技术实现的动态射频进一步缩小蜂窝电话体积

单链解决方案

如果射频前端器件是可调整的，那么上述所有问题都可以避免，并且可以专门针对目前使用的通道对单链电路进行优化。

单链方案的好处得到了广泛认同，不过实现过程仍面临挑战同样是业界共识。

可调前端器件的研究已经开展了数十年了，但直到现在这种必需的技术才变得成熟。以前的问题主要出在尺寸、成本、可重复性、可靠性和性能方面。每个问题在前期都得到了部分的解决，但只有WiSpry公司才是首次给市场带来了完整的解决方案，这种方案适合大批量生产，而且价格点符合蜂窝电话产业要求。

通过率先将高品质因数(Q值)的MEMS电容单元集成进主流射频CMOS工艺技术，WiSpry公司结合了大批量、低成本工艺的好处以及高性能射频MEMS技术的优势。单独的电容单元以微型并行板电容的方式集成在芯片上，相互间留有数字可调的空气间隙。单独的旁路或串联单元与电容单元组合在一起，形成包含了独立单元的任意组合的阵列，这样就最终形成了性能良好的数字化电容，其电容比(最大/最小)超过10，Q值在1GHz时远在200以上。

该器件的制造受益于CMOS半导体工艺技术的最新进展。WiSpry公司正在使用一种工艺模式，该模式在可以特大批量生产的主流8英寸射频CMOS晶圆上以单片方式集成了可编程的数字电容技术，因而消除了传统意义上与高性能MEMS技术有关的尺寸和成本问题。

该工艺流程还包含了晶圆级封装过程，因此代工厂提供的成品晶圆可在传统的自动化后端处理过程(如冲震、削薄、切片、封装和测试)中直接使用，从而实现采用传统射频半导体制造流程来生产高可靠性最终产品。

图2：单独的旁路或串联单元与电容单元组合在一起并形成阵列，最终产生的数字化电容的电容比(最大/最小)超过10，品质因数(Q值)在1GHz时远在200以上。

无需外部电路

那么这些器件如何工作，设计师又需要提供什么才能使用这种技术呢？

由于这些器件实际就像带集成串口的高Q电容那样工作，因此不需要外部电路。针对MEMS单元的所有支持功能都被集成在芯片上。

通过串行总线加载一个包含数字电容单元目标设置值的数字“字”后，内部逻辑和驱动电路会立即将电容组设置成选中的值。

这种编程过程能以高速率重复，从而创建出动态射频功能，这种功能拥有无数有趣的应用。

可编程芯片可以与其它高Q值的集成无源和有源器件及支持电路一起被整合进定制模块中，WiSpry公司利用由此形成的平台向完整的射频前端提供可编程性。

从具有频率捷变功能和失配调整功能的天线开始，工程师能以自然顺序解决射频链上的其余问题。

作者：

Marten Seth

产品规划和业务发展总监

Arthur Morris

首席技术官

WiSpry公司