用CMOS工艺集成通信处理架构中的射频信号链

图1：HaRP-增强开关的IMD3性能超过了3GPP行业标准。

3GPP的线性度指标是比较高的，IP3为+65dBm。一般的竞争对手的该项指标约为+57dBm。而UltraCMOS SP7T的该项指标达到了+68dBm，改进了线性度并超过了3GPP标准的要求。对于天线的ESD耐压来说，其他技术一般只能达到0.5kV，而UltraCMOS SP7T开关的该指标却达到了4kV。

集成射频链

如今的手机设计师必须在一台小设备中支持多得前所未有的应用，故对更高集成度的需求也从未像今天这么大。提高集成有许多方式，不过减少系统中无源器件的数量是最有用的方式。在手机终端电路中，不考虑接口标准的情况下，包括大约75～85%的无源元件，如电容器，电感器和电阻器等。例如，在Nokia 3300音乐手机中，共有406颗元件，但其中355颗是无源元件。所以，在新设计中减少无源元件的数量是一个重要因素。

减少射频元器件数量的方法之一就是采用无源集成技术，例如低温共烧陶瓷技术(LTCC)。不幸的是，由于互连和测试成本问题，这些集成的无源元器件只能适合于模块级实现。虽然模块可能更具成本效益(与分立方案相比)，但它们通常需要批量和大量的测试。

LTCC模块获得过成功的利用，如GSM手机中的天线开关模块(ASM)。ASM负责前端射频信号的路由和功率放大器的谐波滤波。而在早期的大量的双段或三段GSM手机中，采用的是PIN二极管与集成在基板上的无源元器件相结合的方案。但如今，在设计双段GSM手机时，ASM设计师的一个设计新趋势就是开始采用更高集成度的方案，例如UltraCMOS。

利用带有集成匹配电路和谐波滤波器的UltraCMOS SP6T和SP7T后，ASM中的元器件数量减少了60%。而且UltraCMOS采用单片方案，在集成设计中还省去了模块的封装以及芯片间互联问题。由于采用高绝缘的基板，UltraCMOS还可以被用来集成高Q的无源器件。此外，这些UltraCMOS还受益于良好的半导体工艺的可重复性，其电感容差约为2%，而电容容差约为5%。

在整个设计中采用同一工艺创造了实现高集成度的机会。目前CMOS已经广泛应用于手机中的IF和基带电路。进入射频前端领域可以进一步加速集成。图2对一个射频前端(2a)所用的多路技术方案与采用先进的UltraCMOS方案(2b)之间进行了相互比较。UltraCMOS器件中集成了低通滤波器，DC/DC变换器，控制器，译码器，驱动器以及天线匹配电路，故所用的元器件数量要比多路技术少。

图2：与多路技术开关方案相比，UltraCMOS方案能够实现射频信号链的高集成度。