介绍
专业的射频芯片设计与制造商--RFMD， 从前年底开始进入无线局域网络IEEE 802.11b的市场以来， 已经在业界得到极佳的声誉与肯定， 直到2002年底， RFMD的第一代射频IC解决方案已占了将近25%的市场占有率， 而为了提供更好的效能及更低成本的方案， RFMD在2003年一月更积极地推出第二代的射频芯片。 这组新一代的设计将提供更高的整合度， 更低的电源消耗， 也因此能够有更小面积的设计与更低的芯片成本。 本文将粗略简介RFMD第一代的射频IC设计， 接着再深入探讨第二代解决方案。
RFMD 802.11b 第一代射频解决方案
RFMD于2001年底首先推出了三个芯片组的无线射频IC解决方案， 而这套方案已在业界被广泛地采用。 图1是这套方案的系统方块图。 其主体乃是由RF2948B、2.4GHZ、 ISM band、收发器、RF2494、低噪音放大器/混频器及Si4126、 一个2.0-2.3GHz的频率合成器所组成。
当然， 在一个完整的射频解决方案裹，功率放大器是一个不可或缺的组件， 但由于功率放大器的选用与收发器之间并无绝对的相依性，因此这裹将只讨论收发器的部份。由于RF2948B是超外差(super-heterodyne)的设计，所以有所谓的中频信号而不同于其它低中频或零中频的设计。这裹我们分别就接收路径与发射路径分开讨论。在接收路径这端，2.4GHz的CCK调变讯号首先经由RF2494接收，在RF2494内先经过一个可调增益的低噪音放大器(LNA)，再经由同一颗芯片内的混频器(Mixer)降频至374MHz的中频信号。而RF2494所需的本地振荡频率即由Si4126所产生。接着RF2494输出374MHz中频信号到表面声波滤波器(SAW filter)再进入RF2948B做第二次的降频与放大，并且在RF2948B中利用移相器(phase shifter)产生I， Q的基频信号给基频处理芯片(baseband processor)。而在这个SAW filter的匹配线路设计裹，最重要的不是最大功率输出匹配，而是通过频带(pass band)最平坦响应匹配，因为不够平坦的频率响应将会使得发射信号的EVM值超过定义的指标7%。
接着再看发射路径，首先I，Q基频信号由基频处理器产生送到RF2948B，经过混频器升频到374MHz中频后， 再经由summing电路得到I，Q合成信号送到SAW filter， 接着进入一个可调增益放大器(VGA)再由第二个混频器升频到2.4GHz的射频信号，再送到功率放大器，RF5117，做最后的放大。 RF5117是一颗26dB增益，输出饱和功率30dBm，效率25%的后级功率放大器。
单芯片解决方案
在RFMD第一代的解决方案裹，除了PA之外还必须再使用3个芯片，然而最近所推出的单芯片方案已将这3个芯片做了高度的整合，RF2958就是一个整合的单芯片射频收发器，只要再加上适当的PA就能够组成一个完整的无线局域网络802.11b的射频模块。而RFMD新一代的功率放大器RF5189更整合了输出埠与输入埠的匹配线路，使得整个设计更加的简化，进而更可使厂商的生产容易，良率提高。图2为RF2958加上RF5189的系统方块图。
图2 RFMD单芯片解决方案
简单说明一下电路的运作原理，从接收路径进来，GS讯号会先设定第一级VGA的增益，再经由芯片内部两个180度相差的本地振荡透过混频器降到374MHz的中频，接着透过SAW filter滤掉不必要的spurious后，进入第二级VGA再降频到基频信号送到基频处理器。在发射路径部分， 也是大致循着同样的架构一直升频到2.4GHz的调变载波。在RF5189功率放大器方面， 由于匹配线路都己经内建到芯片裹面，所以外部被动组件只剩下偏压线路。RFMD这一套单芯片的解决方案， 在灵敏度方面，当数据传输速率为11Mbps时，可以达到-85dBm以下，且AGC的动态范围高达70dB以上。在发射方面EVM小于7%且发射功率可调制到20dBm以上。
这个新一代的单芯片射频解决方案，除了整合度高，性能指针更加优化之外，也增加功率控制的功能。RF5189有一管脚可产生与输出功率成线性比例的电压值，再将这个管脚讯号回授到RF2958的增益控制 Tx VGC， 然后配合上适当的校正程序就可以达到恒定的输出功率。 而在电耗方面， RF2958在发射模式下也仅仅消耗68mA。其它规格如饱和输出功率，输入三交调变功率(IIP3)等也都比第一代的解决方案更加改善。由于高整合度，更小包装及更少的电耗，都使得这套解决方案的成本更底，更有竞争力。
结论
RFMD在无线局域网络的射频解决方案上，一直都有新的产品规划，在802.11b方面，除了这新一代的单芯片产品之外，更积极研究功率放大器与收发器整合的解决方案。在802.11g的产品方面， 除了功率放大器已ready，也正在开发完整的单芯片收发器。而在802.11a的产品规划上，也将于2003年的第一季开始提供样片以及评估板。RFMD常年来在砷化镓制程的功率放大器产品，一直居于市场上的领导地位，而在2001年底进入无线局域网络市场以来，也已占有一席之地，未来仍将以居于领导地位的制程技术与设计能力开发更新产品，并以坚强的技术团队继续服务客户。
专业的射频芯片设计与制造商--RFMD， 从前年底开始进入无线局域网络IEEE 802.11b的市场以来， 已经在业界得到极佳的声誉与肯定， 直到2002年底， RFMD的第一代射频IC解决方案已占了将近25%的市场占有率， 而为了提供更好的效能及更低成本的方案， RFMD在2003年一月更积极地推出第二代的射频芯片。 这组新一代的设计将提供更高的整合度， 更低的电源消耗， 也因此能够有更小面积的设计与更低的芯片成本。 本文将粗略简介RFMD第一代的射频IC设计， 接着再深入探讨第二代解决方案。
RFMD 802.11b 第一代射频解决方案
RFMD于2001年底首先推出了三个芯片组的无线射频IC解决方案， 而这套方案已在业界被广泛地采用。 图1是这套方案的系统方块图。 其主体乃是由RF2948B、2.4GHZ、 ISM band、收发器、RF2494、低噪音放大器/混频器及Si4126、 一个2.0-2.3GHz的频率合成器所组成。
当然， 在一个完整的射频解决方案裹，功率放大器是一个不可或缺的组件， 但由于功率放大器的选用与收发器之间并无绝对的相依性，因此这裹将只讨论收发器的部份。由于RF2948B是超外差(super-heterodyne)的设计，所以有所谓的中频信号而不同于其它低中频或零中频的设计。这裹我们分别就接收路径与发射路径分开讨论。在接收路径这端，2.4GHz的CCK调变讯号首先经由RF2494接收，在RF2494内先经过一个可调增益的低噪音放大器(LNA)，再经由同一颗芯片内的混频器(Mixer)降频至374MHz的中频信号。而RF2494所需的本地振荡频率即由Si4126所产生。接着RF2494输出374MHz中频信号到表面声波滤波器(SAW filter)再进入RF2948B做第二次的降频与放大，并且在RF2948B中利用移相器(phase shifter)产生I， Q的基频信号给基频处理芯片(baseband processor)。而在这个SAW filter的匹配线路设计裹，最重要的不是最大功率输出匹配，而是通过频带(pass band)最平坦响应匹配，因为不够平坦的频率响应将会使得发射信号的EVM值超过定义的指标7%。
接着再看发射路径，首先I，Q基频信号由基频处理器产生送到RF2948B，经过混频器升频到374MHz中频后， 再经由summing电路得到I，Q合成信号送到SAW filter， 接着进入一个可调增益放大器(VGA)再由第二个混频器升频到2.4GHz的射频信号，再送到功率放大器，RF5117，做最后的放大。 RF5117是一颗26dB增益，输出饱和功率30dBm，效率25%的后级功率放大器。
单芯片解决方案
在RFMD第一代的解决方案裹，除了PA之外还必须再使用3个芯片，然而最近所推出的单芯片方案已将这3个芯片做了高度的整合，RF2958就是一个整合的单芯片射频收发器，只要再加上适当的PA就能够组成一个完整的无线局域网络802.11b的射频模块。而RFMD新一代的功率放大器RF5189更整合了输出埠与输入埠的匹配线路，使得整个设计更加的简化，进而更可使厂商的生产容易，良率提高。图2为RF2958加上RF5189的系统方块图。
图2 RFMD单芯片解决方案
简单说明一下电路的运作原理，从接收路径进来，GS讯号会先设定第一级VGA的增益，再经由芯片内部两个180度相差的本地振荡透过混频器降到374MHz的中频，接着透过SAW filter滤掉不必要的spurious后，进入第二级VGA再降频到基频信号送到基频处理器。在发射路径部分， 也是大致循着同样的架构一直升频到2.4GHz的调变载波。在RF5189功率放大器方面， 由于匹配线路都己经内建到芯片裹面，所以外部被动组件只剩下偏压线路。RFMD这一套单芯片的解决方案， 在灵敏度方面，当数据传输速率为11Mbps时，可以达到-85dBm以下，且AGC的动态范围高达70dB以上。在发射方面EVM小于7%且发射功率可调制到20dBm以上。
这个新一代的单芯片射频解决方案，除了整合度高，性能指针更加优化之外，也增加功率控制的功能。RF5189有一管脚可产生与输出功率成线性比例的电压值，再将这个管脚讯号回授到RF2958的增益控制 Tx VGC， 然后配合上适当的校正程序就可以达到恒定的输出功率。 而在电耗方面， RF2958在发射模式下也仅仅消耗68mA。其它规格如饱和输出功率，输入三交调变功率(IIP3)等也都比第一代的解决方案更加改善。由于高整合度，更小包装及更少的电耗，都使得这套解决方案的成本更底，更有竞争力。
结论
RFMD在无线局域网络的射频解决方案上，一直都有新的产品规划，在802.11b方面，除了这新一代的单芯片产品之外，更积极研究功率放大器与收发器整合的解决方案。在802.11g的产品方面， 除了功率放大器已ready，也正在开发完整的单芯片收发器。而在802.11a的产品规划上，也将于2003年的第一季开始提供样片以及评估板。RFMD常年来在砷化镓制程的功率放大器产品，一直居于市场上的领导地位，而在2001年底进入无线局域网络市场以来，也已占有一席之地，未来仍将以居于领导地位的制程技术与设计能力开发更新产品，并以坚强的技术团队继续服务客户。
