RF-SOI支持5G和更智能的物联网应用

作者:Peter Rabbeni

4月19-21日在北京举行的EDI CON China 2016,安排了80场论文会议,30场研讨会,7场主题演讲,其中新增了硅绝缘体(SOI)半导体技术轨道。4月19日星期二,我将发表关于SOI在射频/微波行业的出现的主题演讲。

今天,智能手机和平板电脑包含射频(RF)前端模块(FEM),这些模块通常由功率放大器(PA)、开关、可调谐电容和滤波器组成。射频硅绝缘体(RF SOI)等技术帮助移动设备调整和保留蜂窝信号--使无线设备在更多地方获得持续强大、清晰的连接。

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移动市场继续青睐射频SOI,因为它能在广泛的频率范围内提供低插入损耗、减少谐波和高线性度,而且价格低廉。射频SOI是一个双赢的技术选择,可以提高智能手机和平板电脑的性能和数据速度,预计它也将在物联网领域发挥关键作用。

对于射频芯片制造商来说,它为射频前端带来了硅设计和集成的好处,并且是其他昂贵技术的低成本替代品,这些技术缺乏射频SOI能够为射频前端模块解决方案带来的规模和集成能力。而且,对于设计者来说,RF SOI在不损失宝贵的电路板空间的情况下,将多个RF元件集成到一个芯片上,提供了设计的灵活性。

这种集成使得移动应用的芯片数量更少,尺寸更小,这使得移动制造商能够设计出不太复杂的无线电,并具备他们客户所期望的先进功能。利用射频SOI技术进行射频前端应用的移动设备,与其他竞争技术相比,可以获得相同或更好的线性度和插入损耗,从而延长电池寿命,减少掉线,提高数据速度。

对射频市场参与者来说,还有更多好消息,FD-SOI 等技术具有独特的特性和能力,可以实现射频电路创新,并达到硅基技术前所未有的集成度。这方面的关键是利用 FDSOI 的低电压工作能力和井偏特性,动态控制 Vdd 和使用井偏技术不仅有助于降低整体功耗,而且可以作为优化射频电路工作的一种手段。这在批量技术中是不容易做到的。

在设计复杂的 SoC 时,另一个优势是能够集成多种功能,从而实现更小的外形尺寸和更简单的封装,这对于物联网应用来说更具成本效益,而且在功耗方面也更高效,这对于满足这一市场的经济要求并跟上不断发展的网络挑战是绝对必要的。虽然 5G 等新兴标准还有几年时间,但我们已经看到人们对 FDSOI/RFSOI 等技术在应对需要以低功率提供高速度/带宽的系统挑战方面所带来的优势感兴趣。

毫无疑问,对我们网络的需求将继续增长。现在,底层通信网络比以往任何时候都重要,对速度的需求也很迫切。移动世界正在召唤,现在是设备制造商和元件设计者利用RF SOI提供的设计灵活性和使能性以及供应(容量保证)的时候了。