TD-SCDMA市场促动中国RF技术研发历程

技术分类: 模拟设计  通信  | 2006-12-04
作者:姚钢,EDN China资深记者

  据Strategy Analytics公司射频和无线元器件服务部发布报告称,受手机市场的推动作用,超过半数RF元器件供应商在2006年Q2取得大幅盈利,而且VC投资RF元器件新兴公司的热情不减。同国际市场一样,今年以来中国RF芯片开发商的故事也让人兴奋。

  日前,鼎芯(Comlent)通讯(上海)有限公司发布了号称"全球首款达到国际先进水平的CMOS TD-SCDMA射频芯片组,并开始提供自主研发的TD-SCDMA射频与模拟基带工程样片。"而在此前不久,锐迪科(RDA)微电子(上海)有限公司也发布了据称"全球首颗CMOS单芯片TD-SCDMA RF芯片"。仔细区分,鼎芯通信使用的是"芯片组"概念,而锐迪科微电子强调的是"单芯片"方案。如果再把时间向前推移,今年5月位于广州的广晟(RME)微电子推出了用于中国3G标准TD-SCDMA通信系统射频收发芯片RS1012,只不过广晟微电子采用的是锗硅(SiGe)BiCMOS工艺技术。

  Comlent集收发功能于单芯片的CL4020双频(1880MHz~1920MHz;2010MHz~2025MHz)收发器,采用先进的零中频架构和0.18

mm CMOS工艺,集成了低通滤波器和∑-Δ小数分频锁相环,其发射通道EVM小于4%(TD 标准要求17%),锁相环相位积分噪声(1kHz~640kHz)达到0.85度,整个接收通道的噪声系数小于4dB。

  RDA在0.18mm CMOS射频工艺技术上,创新性地设计和研发TD-SCDMA全集成射频芯片,采用数字零中频(Zero IF)接收结构,可在2010MHz~2025MHz频段和1880 MHz~1920MHz频段自由切换,并突破性地在基带信号上采用硬件DSP处理技术。

  RME也同样采用了零中频接收技术(Zero IF)和∑-Δ小数分频锁相环技术(∑-Δ fractional N PLL),RS1012射频收发芯片采用的是IBM公司0.18mm锗硅BiCMOS工艺,此前该公司采用Jazz的0.18mm锗硅BiCMOS工艺开发出可供商用的WCDMA RF收发芯片组。

  不管这3家采用的设计技术有多相似,也不管他们推出的产品同质化有多高程度,值得庆幸的是,他们都不是在闭门造车,而是在与产业链上下游保持着密切合作,为产品的商业化而设计。Comlent在开发过程中,得到了展讯、凯明、T3G和重邮等基带芯片合作伙伴以及夏新、大唐、中兴、华利、联想等手机企业的协作和支持。RDA在开发设计的同时,与国内所有TD-SCDMA基带芯片设计公司(包括大唐移动、展讯、凯明、T3G等)保持着良好的合作互动关系,目前与TD-SCDMA系统厂商也在积极接触,主要包括方案公司浙江华立、系统厂商中兴通讯等。而在RME的主要客户群中,我们也能看到大唐电信 、华为、中兴、信威、展讯、TCL 、UTD、飞通、烽火等知名通信设备制造商的身影。但客观而言,目前3家公司与下游开发商的合作可能更多地还是限于验证层面。

  在祝贺RF设计者相继推出研发成果的同时,我们还应看到中国RF技术的薄弱环节更多地还是来自制造端的工艺支持。Comlent就表示,TSMC精确的CMOS射频模块、流片环节稳定地过程控制,以及在技术层面强有力地客户支持,也是Comlent成功推出工程样片的条件之一。RME则认为,由于IBM锗硅BiCMOS工艺库的模型准确、元器件多,涵盖了从模拟、数字到数模混合等模块设计所需的各种基本器件,从而加速了我们设计的速度,提高了芯片的设计质量。据了解,除RDA在中芯国际流片外,Comlent、RME则分别选择了TSMC和IBM为代工伙伴。

  为了弥补在RF制造工艺上的"短板",中国最大的Foundry业者中芯国际迈开了追赶国际领先者的步伐。Cadence与中芯国际日前宣布,把Cadence RF Design Methodology Kit(射频设计方法学"锦囊")投入中国射频IC设计市场。SMIC将开发支持Cadence RF Design Methodology Kit的工艺设计锦囊(PDK),并将于2006年底在测试芯片中验证此PDK。SMIC设计服务部副总裁Paul Ouyang更是表示,"期待与Cadence继续合作,为双方共同的客户提供基于130nm和90nm射频CMOS工艺的联合射频IC解决方案。"

  而在此之前,北京大学与美国Applied Wave Research(AWR)公司在上海共同举行了"北京大学上海微电子研究院(SHRIME)与美国AWR公司合作暨整套设计工具捐赠仪式",并以此为双方拟建“射频设计和研发联合实验室”的起点,用3年~5年时间使该实验室拥有高频IC设计、开发工艺设计工具包(PDKs)以及为国内重点Fab厂研发射频电路IP的能力,并形成培训学生及产业界高级RF专业人才的教育中心。
据悉,AWR解决方案中的Analog Office——模拟与RFIC设计软件包,是目前工业界最为开放的模拟射频IC设计平台。值得注意的是,在重点研发领域中SHRIME把先进工艺及关键IP的研发列为首选,可谓把握住了中国RF技术发展瓶颈的关键点。
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