- 简化LTE的复杂性：第一个可重构的射频前端

图4说明，窄频带功放的PAE（功率增加效率）性能指标的比较，这里使用WCDMA（语音）波形，相邻信道泄漏比（ACLR）为-38 dBc。在这些条件下，UltraCMOS Global 1功放的性能已接近PAE为50％。这与领先的GaAs功放产品水平相当，超过现有CMOS功放十个百分点，这表示效率提高了百分之33。

图5说明，Peregrine的功放作为UltraCMOS ® Global 1系统的一部分，它的性能并不局限于有竞争力的WCDMA的性能，而且保持与GaAs相当的、用于LTE波形的PAE。在LTE标准中，按照指定给用户的信道带宽对资源块（RB）进行不同的分配。5MHz的信道相当于25个RB，20MHz信道相当于100个RB。而且，这个数据是在没有使用数字预失真技术或包络跟踪的情况下得到的。

用第三方包络跟踪来提高性能

UltraCMOS Global 1功放没有使用包络跟踪就达到了有竞争力的GaAs功放的性能水平，同时，UltraCMOS Global 1本身支持包络跟踪（ET），并且已经设计成为支持目前市场上所有主要的解决方案。在功率饱和（PSAT ）时的PAE说明了使用ET调制器可以达到甚么样的PAE，不过，ET带来的效率增强，与具体的频段有关。由于使用了包络跟踪器，UltraCMOS Global 1的PAE提高了20个百分点。

可重构

在CMOS平台上实现整个射频前端的一个最大好处是，它的高度可重构性赋予射频工程师的灵活性。有不同程度的可重构性──从简单的偏置控制到整个射频调谐。Peregrine半导体充分发挥它在射频天线调谐产品方面的技术专长，把可重构的能力设计到UltraCMOS Global 1 射频前端之中。利用可重构系统，可以在所有频率上保持性能是一致的。在窄带解决方案中，这很少成为主要的问题，但是，对于宽带系统，会随着频率而明显地下降，由于工艺上的误差，以及电压和温度变化，会进一步加剧。

在图6中的曲线是UltraCMOS Global 1 功放被调谐到了三个不同的调谐状态。这意味着调谐状态是根据操作频率进行选择的，以便达到最佳性能。例如，在790MHz选择调谐状态1，但是，在860MHZ，可以使用调谐状态2 。由于往往需要用一个功放尽可能高效率地支持多个频段，这点变得越来越重要。图中有一个典型的GaAs宽带功率放大器的性能特性，作为比较频率特性下降的基准。

在每个集成射频前端元件中，UltraCMOS Global 1提供了多种重构方案：

• 射频调谐：功放可以根据运作频率、调制方式或者使用的功率电平进行优化。通过调谐，UltraCMOS Global 1的每条信道可以在频段的基础上进行优化，在整个频率范围内，充份减少PAE和线性度的变化（图6 ）。

• 针对频带对界面进行优化：在许多单频带功放和双工器（PAD）模块中，对功率放大器和双工器之间的阻抗进行了优化，以便优化PAE 。对于一个固定的多频带放大器，这是不可能的，因为它需要支持多个双工器。用一个可调谐功率放大器，能够对每一频带，对这个界面的阻抗进行优化，这将提高整个射频前端系统的性能。

• 对每个频带、每个模式进行偏置：按照工作频带和模式，如何对功率放大器进行偏置，有很大差别。在CMOS工艺中，可以通过灵活的偏压来控制。

• 容差的校正：在UltraCMOS Global 1的可重构系统中，由于在最终测试阶段进行的处理，射频工程师可以消除制造公差。消除射频前端的大部分变化之后，可以显着提高系统的性能，这样，可以把系统设计成为更加严格地接近规范的要求。

• 只用CMOS实现：要把射频调谐和偏置的灵活性做到这个水平，需要相当数量的控制位和密集的互连。UltraCMOS Global 1包含射频前端的MIPI 控制界面，100多条控制线，模拟驱动器和其他支持电路。参考电压都来自同一个偏置电压产生器，确保对工艺、电压和温度进行全面跟踪。对于多芯片解决方案，要达到这个程度的控制，是不可能的，因此，对于GaAs，要把功能做到这个水平，是不可能的。Peregrine半导体已经为市场提供了二十多亿个开关和调谐器，现在推出行业中唯一的CMOS功率放大器，挑战GaAs功放的性能。UltraCMOS Global 1功放加入Peregrine业界中性能最好的射频天线开关和调谐器行列，成为完成可重构射频前端所需要的最后一个元件。有了这样的可重构射频前端，可以实现一个SKU，全球通用。UltraCMOS Global 1功放的性能将在2014年移动世界大会上演示，平台的整合将在2014年完成，并在2015年逐步投入大批量生产。

结论