Berkana无线公司推出全CMOS单片GSM收发器

硅谷新兴Berkana无线公司最近推出了一款全CMOS单片收发器,该公司表示,此芯片可以满足GSM手机对功耗、性能、体积、成本和多模灵活性要求。该器件为集成的GSM、Wi-Fi和蓝牙RF前端奠定了基础,从而在至今尚未实现的单芯片蜂窝RF前端道路上跨越了一道曾无法逾越的鸿沟。

成立于2001年的Berkana是一家无晶圆厂半导体公司,目前拥有3千万美元资金和100多个正在申请之中或已得到批准的IP专利。这说明,该新兴公司正在对已拥有单芯片GSM收发器的Silicon Labs和Skyworks等公司构成挑战,GSM收发器已经成为一个需求量继续超过期望值的激烈竞争市场。

Berkana公司行销副总裁Robert Fan表示,手持设备的交付数量将超过市场预测,2005年将达到6亿台,2008年预计会上升到7亿台。他补充道:“我们从业界得到的信息是,GSM/GPRS/Edge设计将继续是他们业务的根本。”

不过,Fan也强调了一种制造趋势:“拥有完整垂直制造模式的公司(如诺基亚)将继续丢失市场份额,那些具有更大灵活性的公司将崛起。ODM和OEM也正变得更加成熟和掌握更多的设计/制造技能。”他指出,那些ODM和OEM公司也在非常迅速地采纳新的技术,并对顶级元器件提出需求。

当再考虑到制造商对建立多个元器件供应渠道的需要,Fan认为,这些趋势将为像Berkana这样的新兴企业打开一个机会之窗。

为了抓住这一市场机遇,Berkana主攻全CMOS设计,尽管CMOS的噪声和灵敏度问题很难解决,特别是在像GSM这样规范要求很严的领域。“CMOS实现技术能够使RF领域再现摩尔定律,”Fan表示,“但这需要新的方法以及先进DSP技术的应用。”

CMOS技术的好处是,它允许数字基带与单芯片GSM RF前端的进一步集成。不过,他表示:“现在我们更多地考虑多个RF接口的水平集成。”

校准设计

最终设计依赖于全面的校准来解决工艺和温度的变化问题,Berkana公司共同创办人、策略行销副总裁Cormac Conroy表示。“CMOS实现的关键是,在不降低射频性能的同时,能够在同一RF芯片上设计出具有噪声数字开关电路的发送器和接收器。”

BKW9000就是这一思想的产物,它采用了台积电(TSMC)的0.18微米RF CMOS工艺进行制造,并在IF段采用了一个带数字转换的低IF架构。它集成了针对GSM-850、EGSM-900、DCS-1800和PCS-1900应用的4频段低噪声放大器,内含一个压控振荡器、温控数字补偿晶振、以及与基带相连的数字或标准I/Q模拟接口。它不需要外部LC滤波器、发送滤波器、发送不平衡变压器、IF SAW滤波器或VCO模块。

接收侧的关键技术指标有:-110dBm的灵敏度、在“高40s[dBm]”的二阶截止点和“约-14或-15dBm”的IP3。而发送侧的关键参数有:均方根相位误差“典型值为1.4到1.5度,在较低频段为1度”。他认为,与GSM规范的5度相比,这个值已经非常好了。

BKW9000采用7×7mm QFN封装,现已进入样产阶段,计划今年底量产。订购批量为10K时,单价为4.5美元。Berkana公司已经在AT&T、Cingular和T-Mobile网络以及亚洲GSM运营网络上成功演示了整个呼叫通话过程。

作者:柏万宁