東芝電子元件及存儲裝置株式會社近日宣布研發出新一代TarfSOITM(東芝先進的RF SOI[1])工藝--“TaRF10”,該工藝經優化適用于智能手機應用中的低噪聲放大器(LNA)。
近年來,移動數據通信的快速發展使得射頻開關和濾波器在移動設備模擬前端中得到了廣泛應用。從而導致天線與接收器電路之間的信號損耗增加,使得接收器靈敏度下降,而低噪聲系數[2](NF)的LNA成為補償信號損耗和提高接收信號完整性的關鍵。
東芝電子元件及存儲裝置株式會社已利用其全新的TaRF10工藝成功研發出LNA原型機,該原型機可在1.8GHz頻率下實現0.72dB的卓越噪聲系數和16.9dB的增益[3]。
移動設備在接收器電路中使用大量射頻開關和LNA,因此需減少電路尺寸來減少對基板面積的占用。目前,LNA通常使用硅鍺碳(SiGe:C)雙極晶體管,這使得在同一芯片上集成采用不同工藝制造的LNA和射頻開關非常困難。
由于TaRF10新工藝與制造射頻開關的TaRF8和TaRF9工藝高度兼容,可確保卓越的射頻特性,因此可在單一芯片上實現LNA、控制電路和射頻開關的集成。與TaRF8相比,TaRF9實現了更低的插入損耗和信號失真。如今,東芝電子元件及存儲裝置株式會社計劃將搭載集成射頻開關的LNA投放市場。
東芝電子元件及存儲裝置株式會社依托旗下子公司Japan Semiconductor Corporation采用最新的SOI-CMOS技術成功研發出射頻IC,公司有能力實施從射頻工藝技術研發到設計和制造的全部生產流程,可確保產品快速上市。
該公司將繼續利用尖端技術進一步改進TarfSOITM工藝特性并研發射頻IC,以滿足下一代5G智能手機的市場需求。
表1.LNA的主要規格
模式 | 采用TaRF 10 工藝的LNA |
單位 | |
芯片尺寸 | - | 0.70×0.43 | Mm |
頻率 | - | 1.8 | GHz |
電源電壓 | - | 1.8 | V |
電源電流 | 增益模式 | 7.4 | mA |
旁路模式 | 50 | μA | |
控制電壓 | 增益模式 | 1.8 | V |
旁路模式 | 0 | V | |
增益 | 增益模式 | 16.9 | dB |
旁路模式 | -1.6 | dB | |
NF | 增益模式 | 0.72 | dB |
回波損耗(輸入) | 增益模式 | 8.4 | dB |
回波損耗(輸出) | 增益模式 | 12.1 | dB |
反向隔離 | 增益模式 | 26.5 | dB |
IP1dB | 增益模式 | -8.9 | dBm |
IIP3 | 增益模式 | 4.3 | dBm |
注:
[1] TarfSOITM(東芝先進的RF SOI):東芝獨一無二的絕緣硅互補金屬氧化物半導體(SOI-CMOS)前端工藝[2] 噪聲系數:輸出端信噪比和輸入端信噪比的比值。噪聲系數越低,放大器自身噪聲則越低,因此噪聲系數越低越好。
[3] 增益:放大器輸出功率與輸入功率的比值,用dB表示
* 本文提及的公司名稱、產品名稱和服務名稱均為其各自公司的商標。