5G通訊技術(shù)的迅速發(fā)展催生了萬(wàn)物互聯(lián)的新時(shí)代。在新技術(shù)、新需求、新業(yè)態(tài)和新場(chǎng)景的共同作用下,移動(dòng)智能終端產(chǎn)品的輕薄化、小型化已成發(fā)展趨勢(shì)。而射頻前端芯片作為移動(dòng)智能終端產(chǎn)品的核心組成部分,也從過(guò)去的分立式方案持續(xù)演進(jìn)至小型化、高集成度的射頻模組方案。其中,射頻接收模組芯片作為發(fā)揮接收功能的主要部件,其集成化程度和性能水平至關(guān)重要。射頻接收模組根據(jù)不同的集成方式可分為不同類型的模組產(chǎn)品,其中DiFEM+LNA Bank和L-DiFEM作為Phase 5N和Phase 7L/7LE的主流設(shè)計(jì)方案,一直是射頻前端接收模組的核心產(chǎn)品。
DiFEM作為最常見(jiàn)的一種分集接收模組集成形式,通常由10個(gè)左右工作在不同頻段的射頻濾波器與一個(gè)或多個(gè)開關(guān)組成。模組芯片內(nèi)各通信頻段分布較為密集,需處理密集頻段間的干擾以及載波聚合的通路設(shè)計(jì)等問(wèn)題。在Phase 5N和Phase 7L/7LE架構(gòu)中,DiFEM通常與LNA Bank一起完成接收模組的功能。而L-DiFEM集成了適用于各頻段的多顆濾波器及ASM開關(guān)和LNA,其復(fù)雜度和集成度較DiFEM+LNA Bank方案更高。星曜半導(dǎo)體依托于自身扎實(shí)領(lǐng)先的濾波器、射頻開關(guān)、LNA研發(fā)能力和強(qiáng)大的模組設(shè)計(jì)能力,陸續(xù)推出并量產(chǎn)了一系列全自研的DiFEM、LNA Bank、和L-DiFEM模組產(chǎn)品,完成了射頻前端接收模組的完整布局,產(chǎn)品整體性能達(dá)到了國(guó)外一流模組廠商的水準(zhǔn)。公司是目前國(guó)內(nèi)極少數(shù)能獨(dú)立完成濾波器、射頻開關(guān)、LNA全自研的射頻模組芯片公司。
1.DiFEM+LNA Bank系列接收模組方案
1.1 DiFEM分集接收模組
星曜半導(dǎo)體陸續(xù)推出四款DiFEM分集接收模組產(chǎn)品:STR21230-11、STR21230-21、STR21230-22、STR21230-31,為客戶提供針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景的全方位解決方案。四款DiFEM產(chǎn)品整體性能達(dá)到國(guó)際一流模組廠商的水準(zhǔn),且集成了由星曜半導(dǎo)體全自主開發(fā)的射頻開關(guān)及多個(gè)頻段的濾波器芯片,在有效解決尤其是5G方案中常見(jiàn)的PCB面積問(wèn)題的同時(shí),可同步優(yōu)化分集的接收靈敏度性能,提升終端客戶的網(wǎng)速體驗(yàn)。產(chǎn)品支持常見(jiàn)WCDMA/LTE制式中的B1/66、B25(2)、B3、B7、B8、B26、B28F、B34、B39、B40、B41F等射頻主流頻段,并且支持包括B1+3+25/40/41/7、B34+39+41、B40+41/7、B25+40/41/7以及任意LB+MHB頻段組合的CA載波聚合功能,支持客戶高速率下載項(xiàng)目的需求。針對(duì)多頻段的CA性能,星曜半導(dǎo)體聯(lián)合設(shè)計(jì)濾波器和SOI開關(guān),優(yōu)化各頻段CA阻抗,使CA和non-CA的帶內(nèi)插損惡化不超過(guò)0.5-0.8dB。除此之外,各頻段濾波器均具備優(yōu)異的帶外抑制度特性,并預(yù)留足夠的工藝和溫漂裕量,自研的SOI開關(guān)具有低插損、低諧波、低切換時(shí)間等優(yōu)點(diǎn),并支持TX高功率。
圖1. 星曜半導(dǎo)體DiFEM系列產(chǎn)品框圖:(a) STR21230-11,(b) STR21230-21,(c) STR21230-22,(d) STR21230-31.
表1. 星曜半導(dǎo)體DiFEM系列產(chǎn)品規(guī)格參數(shù)和功能
圖2. 星曜半導(dǎo)體DiFEM系列產(chǎn)品實(shí)物圖:(a) STR21230-11,(b) STR21230-21,(c) STR21230-22,(d) STR21230-31.
圖3. 星曜半導(dǎo)體DiFEM系列產(chǎn)品測(cè)試性能圖:(a) STR21230-11, (b) STR21230-21, (c) STR21230-22, (d) STR21230-31。其中,STR21230-21和STR21230-22僅供電方式不同,測(cè)試性能相同。
表2. 星曜半導(dǎo)體STR21230-21型號(hào)DiFEM在某手機(jī)主板實(shí)測(cè)靈敏度數(shù)據(jù)
1.2 LNA Bank模組
為配合以上四款DiFEM分集接收模組的使用,星曜半導(dǎo)體還開發(fā)了性能優(yōu)異的LNA Bank模組產(chǎn)品STR3230-11。產(chǎn)品封裝尺寸為2.9mm*2.9mm,其中LNA電路的開發(fā)基于65nm節(jié)點(diǎn)的SOI工藝,支持包括LB(617-960 MHz), LMHB(1427-1518 MHz和1805-2690 MHz),以及MHB(1805-2690 MHz)在內(nèi)的多個(gè)主流通信頻段。該產(chǎn)品采用MIPI RFFE 3.0協(xié)議并支持多種增益模式,使其能夠滿足多個(gè)主流平臺(tái)(MTK & Qualcomm)增益切換的需求。該LNA Bank低噪聲系數(shù)的特點(diǎn)保證了應(yīng)用系統(tǒng)更高的靈敏度。此外,其高增益的特性(>20dB)也使其能夠滿足大動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)接收的需求。最后,該模組產(chǎn)品的高線性度也提升了應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)大信號(hào)干擾的免疫能力。
圖4. 星曜半導(dǎo)體STR3230-11 LNA Bank模組產(chǎn)品框圖
圖5. 星曜半導(dǎo)體STR3230-11 LNA Bank模組產(chǎn)品實(shí)物圖,尺寸2.9mm*2.9mm.
圖6. 星曜半導(dǎo)體STR3230-11 LNA Bank產(chǎn)品測(cè)試性能圖:(a) Gain性能和(b)NF性能。
表3. 星曜半導(dǎo)體STR3230-11在某手機(jī)主板實(shí)測(cè)主集靈敏度數(shù)據(jù)
2. L-DiFEM系列接收模組方案
在星曜DiFEM分集接收模組和分立LNA Bank的基礎(chǔ)上,星曜半導(dǎo)體又成功推出了兩款L-DiFEM分集接收射頻模組芯片:STR31230-11和STR31230-21,實(shí)現(xiàn)了整體性能達(dá)到國(guó)外一流模組廠商的水準(zhǔn)。該兩款產(chǎn)品集成了由星曜半導(dǎo)體全自主開發(fā)的LNA、射頻開關(guān)及多個(gè)頻段的濾波器芯片。該系列產(chǎn)品的封裝尺寸均為3.6mm*3.5 mm,對(duì)比分立器件的方案,有效地節(jié)約了客戶PCB上約70%以上的面積。星曜L-DiFEM產(chǎn)品支持常見(jiàn)WCDMA/LTE制式中的B66、B25(2)、B3、B7、B8、B26、B34、B39、B40、B41F等射頻主流頻段,并且支持包括B66+3+7、B66+3+41、B39+41、B25+40、B25+7、B25+41等CA載波聚合功能,支持客戶高速率下載項(xiàng)目的需求。與此同時(shí),星曜產(chǎn)品可支持4個(gè)大功率ASM AUX口以及7個(gè)LNA輸入AUX口,方便客戶根據(jù)應(yīng)用需求擴(kuò)展至更多的頻段。芯片內(nèi)各頻段濾波器均具備優(yōu)異的帶外抑制度特性,支持客戶外掛濾波器后進(jìn)行任意的LB+MHB頻段的下行CA組合功能、開關(guān)的multi-on功能,以及支持客戶外掛濾波器后拓展支持更多頻段的CA組合。
圖7. 星曜半導(dǎo)體L-DiFEM系列產(chǎn)品框圖:(a) STR31230-11和(b) STR31230-21.
表4. 星曜半導(dǎo)體L-DiFEM系列產(chǎn)品規(guī)格參數(shù)和功能
圖8. 星曜半導(dǎo)體L-DiFEM系列產(chǎn)品實(shí)物圖:(a) STR31230-11和(b) STR31230-21.
圖9. 星曜半導(dǎo)體L-DiFEM系列產(chǎn)品測(cè)試性能圖:(a) STR31230-11和(b) STR31230-21.
表5. 星曜半導(dǎo)體STR31230-11在某手機(jī)主板實(shí)測(cè)靈敏度數(shù)據(jù)
星曜半導(dǎo)體推出的DiFEM+LNA Bank和L-DiFEM射頻前端接收模組方案,適用于各大主流平臺(tái),并已完成功能、性能驗(yàn)證和量產(chǎn)出貨。公司將堅(jiān)持以中高端產(chǎn)品為重點(diǎn),不斷豐富產(chǎn)品線,成功實(shí)現(xiàn)從分立濾波器芯片向射頻模組產(chǎn)品的全自研延伸,已全自主研發(fā)完成多個(gè)射頻前端產(chǎn)品形態(tài),為客戶提供針對(duì)不同應(yīng)用的全方位解決方案。星曜半導(dǎo)體也將持續(xù)專注于技術(shù)創(chuàng)新和升級(jí),為客戶提供更好的服務(wù)和更先進(jìn)的產(chǎn)品,與產(chǎn)業(yè)上下游伙伴共同推動(dòng)無(wú)線通信技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展。