Peregrine推PE42722和两种Global 1，促射频器件整合

　　在进入主题之前，请让我们先认识几款Peregrine半导体公司的新产品：高线性度射频开关PE42722和两种新的Global 1集成产品，即真正的直流开关PE42020和X波段核心芯片PE82670，这三种产品都使用Peregrine的UltraCMOS技术。Peregrine公司营销副总裁Duncan Pilgrim指出，这些产品当中，基于UltraCMOS的智能整合技术是Peregrine的独门秘籍。

　　下面进入我们的主题，那就是Peregrine的UltraCMOS技术为上述产品的关键系统带来高集成性，且具有更高性能、高可靠性与小体积。

　　Duncan Pilgrim介绍，Peregrine是射频SOI(绝缘体上硅)技术和先进的射频解决方案的创始人和先驱，也是移动和模拟应用领域射频前端解决方案的领先提供商。这其中，UltraCMOS技术的独特性为Peregrine做出了很大贡献。

　　UltraCMOS技术的工艺非常独特，它是采用蓝宝石材料做衬底，在其上进行硅片涂覆生成。这种工艺对切割、打磨程序要求极高，蓝宝石切割的平坦度和打磨会对芯片产品的良率带来很大影响。而基于UltraCMOS技术的器件，也有着与生俱来的优势：隔离性好，线性度高和集成度以及稳定性更高。

　　有了这种工艺，传统微波设计中所不能实现的功能有了实现的可能，且性能与整合度可大大提升。为了降低系统成本和电路面积，传统上采用的GaAs器件，由于只能做射频器件，不能做数字电路，因此，只能将模拟和数字两个部分的模块集成在一个封装当中，成品率降低，且成本高，器件体积大。采用基于UltraCMOS技术后，则可将数字、模拟与射频器件集成到一个单芯片中，体积大大减小，且线性度好、抗干扰能力强。

　　基于UltraCMOS技术，PE42722的频率范围为5-1,794 MHz，它支持的平均输入功率大于65 dBmV。开关的插入损耗很小(在1218 MHz时为0.3 dB)，保留噪声系数和接收灵敏度不变，具有出色的信号质量，同时隔离性能很好，在612 MHz时达到40dB。PE42722消耗的电流很小，只有130μA，支持+1.8V和+3.3 V逻辑信号，工作电压范围宽，为2.3 V〜5.5 V，所有引脚的静电放电保护高达1.5 kV。

　　PE42722高线性开关的推出标志着上行/下行双频段首次可以做在同一台CPE设备中。为了方便基础设施过渡到更高的速度，而且不需更换有线客户端设备，高线性开关器件必须十分灵活，以便适应多个上行/下行频段的规定。这就需要在滤波器之前建立一个双频段架构，从而实现直接在有线调制解调器(CM)连接器的位置安装一个射频开关就可以实现向DOCSIS3.1有线行业标准的过渡。由于支持DOCSIS3.0和DOCSIS3.03.1的开关，客户端设备可以简单并经济有效地过渡到DOCSIS3.1标准，多业务运营商也将从中受益。

　　同样，在工艺技术支持下，PE42020在一块芯片上整合了多种功能：射频高性能开关、模拟直流跟踪，以及数字控制逻辑和阻抗控制(50欧姆吸收或开路反射阻抗)。传统上，直流开关是用继电器和MEMS实现。继电器体积较大，且开关次数受到限制，而MEMS成本较高。

　　PE42020的频率范围很宽，从0 Hz到8000 MHz都能有效地工作，在频谱的这一部份，在以前是做不到的。真正的直流单刀双掷开关能够处理很大功率，在0 Hz时能处理 30 dBm的功率，在8 GHz时能处理36 dBm的功率，而且，从直流到8000 MHz，它的射频性能和线性度都很好。此外，它能够切换+10 V到-10 V这个范围的直流电压和交流峰值电压，电流高达80 mA，在这类产品中，这是第一个。

　　PE42020的线性度(IIP3)极好，为63 dBm，端口至端口的隔离性能也很好，在6 GHz时是37dB。它支持+1.8V和+3.3 V的标准控制逻辑信号，工作温度范围为-40℃至+85℃。真正的直流开关还可以承受人体模型静电放电电压1000V。

　　因此，PE42020未来将可在测试和测量市场中取代机械继电器和MEMS开关，且尺寸更小，客户的设计更加简单容易。

　　对X波段CMOS核心芯片PE82670，UltraCMOS技术更突显重要。PE82670使用了MMIC(单片微波集成电路)设计技术，实现高精度信号控制，而功耗极小。在这款产品中，Peregrine把标准的CMOS设计与被动的单片电路结合起来，通过真正的智能整合技术，这个高性能的X波段核心芯片把以下功能整合在一块芯片上： 一个七位数字移相器;一个七位数字步进衰减器;隔离性能极好的信号路径切换功能;一个紧凑的数字串行接口控制，真正与CMOS兼容。

　　这与传统上的做法有很大不同。传统上的X波段核心芯片是由GaAs放大器与移相器、GaAs开关及CMOS串并行转换器等离散器件拼在一起实现，体积很大。

　　PE82670的改善依然得益于UltraCMOS技术。对MMIC设计技术，如Lange耦合器，只有III-V族技术使用。由于硅片在较高频率的损耗特性，在硅片上使用这些被动技术一直遇到挑战。UltraCMOS蓝宝石衬底解决了这个问题──UltraCMOS蓝宝石衬底是近乎完美的绝缘基片，天生适用于集成整合。

　　除此之外，UltraCMOS还促成许多其他“辅助”功能的整合，如将电压调节器、串行外设接口等进行整合。

UltraCMOS还促成许多其他“辅助”功能的整合

　　Duncan Pilgrim透露，目前Peregrine正和GLOBALFOUNDARIES合作研发第十代UltraCMOS技术，新的技术将进一步推动未来的微波元件整合。