5G智能手機(jī)中可能需要16跟天線?!懊扛炀€都有獨(dú)立的PA和移相器,并與一個(gè)覆蓋整個(gè)工作頻率的信號(hào)收發(fā)器相連,”Strategy Analytics行業(yè)分析師Chris Taylor說(shuō)道,“理想的狀況是把天線放在信號(hào)收發(fā)器上面,或者與收發(fā)器做在一起,所以信號(hào)收發(fā)器要有多個(gè)由小的PA組成的發(fā)射通道。所有進(jìn)出天線的信號(hào)都在模擬域處理?!?/span>
用毫米波器件設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)非常有挑戰(zhàn)性?!昂芏嗫蛻舨坏P(guān)心系統(tǒng)的架構(gòu),還想知道究竟用什么技術(shù)來(lái)具體實(shí)現(xiàn),”GlobalFoundries Rabbeni說(shuō)道,“這很大程度上取決于系統(tǒng)要集成多少功能,以及如何劃分子系統(tǒng)。”
“此外,布局布線對(duì)于毫米波的影響很大,”Rabbeni說(shuō),“各個(gè)部件之間靠得很近以減小損耗。處理毫米波電路不是一件容易事。”
相控陣器件通常由不同的工藝制造而成,不過(guò)現(xiàn)在多數(shù)采用標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝和硅鍺(SiGe)工藝。“在毫米波相控陣/主動(dòng)天線應(yīng)用中,硅鍺工藝已經(jīng)得到了證明。”TowerJazz高級(jí)戰(zhàn)略市場(chǎng)總監(jiān)Amol Kalburge說(shuō)。
"此外,硅鍺材料可以把先進(jìn)CMOS工藝和片上無(wú)源器件集成在一起,這樣就減小系統(tǒng)級(jí)芯片(SoC)的面積以提高集成度,并在成本與性能的平衡上做到更好,”Kalburge說(shuō),“我們認(rèn)為硅鍺材料將在5G射頻前端IC發(fā)揮重大作用,當(dāng)然也會(huì)用到其他三-五價(jià)材料?!?/span>
“在6GHz頻率以下的應(yīng)用中,SOI工藝的開(kāi)關(guān)將繼續(xù)是主流,但SOI開(kāi)關(guān)在毫米波頻率的應(yīng)用研究還不充分,其可發(fā)揮的作用與可能遇到的問(wèn)題還是個(gè)未知數(shù)。波束成型天線可以支持不同的收發(fā)通道,所以在毫米波中有可能不需要天線開(kāi)關(guān)也能實(shí)現(xiàn)兩個(gè)通道的完全隔離。如果毫米波應(yīng)用仍然需要模擬開(kāi)關(guān),現(xiàn)在的SOI工藝開(kāi)關(guān)由于插入損耗高,很有可能不可用。SOI工藝的不足將給MEMS工藝開(kāi)關(guān)或其他新技術(shù)帶來(lái)機(jī)會(huì)。”Kalburge說(shuō)道。