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登錄射頻芯片的案例
一顆射頻開關芯片的獨白
轉載自——鐘林談芯
一顆射頻開關芯片成就卓勝微,便催生出一百個卓勝微夢。時代需要榜樣,追夢人在路上。
卓勝微靠著一顆射頻開關芯片起死回生,靠著一顆射頻開關芯片成功上市。射頻開關芯片已經不只是代表射頻前端芯片,代表的是一個機會,一個夢想。
小產品,大夢想。很多人走上射頻開關芯片之路,每個人心里都裝著一個卓勝微夢。
一個人可以做射頻開關芯片,兩個人也可以做射頻開關芯片,射頻開關芯片創業的大門,就這樣被輕輕推開,從此踏上芯片創業的星光大道。
三伍微也做了射頻開關芯片,我們向往卓勝微夢,但也不是僅僅為了這個夢。我們做射頻開關芯片是因為Wi-Fi FEM里面有PA、LNA和開關,Wi-Fi FEM里面最難做的是PA,做FEM的同時把開關和LNA單獨做成分立產品,三伍微射頻開關芯片之路就這樣開啟了。
前前后后,我們做了19顆射頻開關芯片,還有兩顆射頻開關芯片在回家的路上。多生孩子多種樹,未來希望更牢固,希望做更多的射頻開關芯片可以筑起自己的夢。
夢想是好的,現實是殘酷的,三伍微的射頻開關芯片路并不平坦。三伍微的第一顆射頻開關芯片選擇砷化鎵工藝,在SOI工藝大行其道的時代,選擇砷化鎵工藝做射頻開關芯片不是一個明智的選擇。砷化鎵工藝不僅ESD低,而且成本高,10多年前 Skyworks做的砷化鎵射頻開關芯片ESD只有150V。
2019年9月16日發布Wi-Fi 6(IEEE 802.11.ax)即第六代無線網絡技術,允許與多達8個設備通信,最高速率可達9.6Gbps。Skyworks推出了第一款Wi-Fi6開關(SOI工藝),頻率支持到7.125GHz,Switch time到150nS,價格高達0.15美金。
展開 ANSYS官方直播丨如何降低射頻芯片和高速SoC的電磁串擾風險——芯片級電磁干擾解決方案
本期研討會:《芯片級電磁干擾解決方案——如何降低射頻芯片和高速SOC的電磁串擾風險》將于12月12日 20:00-21:00舉辦,掃碼可直接報名。
直播主題
芯片級電磁干擾解決方案——如何降低射頻芯片和高速SOC的電磁串擾風險
日期/時間
2019年12月12日
20:00 – 21:00
課程受眾
射頻芯片和高速SOC設計相關行業人士
講師簡介
成捷
ANSYS半導體事業部高級應用工程師,主要負責Totem/Pathfinder/Helic等產品的支持。對模擬及混合信號芯片的功耗、電源完整性、可靠性及電磁串擾等問題有較全面的理解和經驗。
課程簡介
電磁串擾(Electromagnetic Crosstalk)是指在芯片或電子系統設計當中,一個信號的傳輸因電磁耦合而對相鄰的信號產生影響,使得被干擾信號被注入了一定的耦合電壓和耦合電流,引發信號質量異常甚至電路誤觸發,導致芯片或系統無法正常工作的問題。該問題廣泛存在于射頻芯片和高速SOC設計當中,目前,隨著頻率和集成度的日益增高,工藝尺寸快速演進,以及各種先進封裝的應用等原因,來自電磁串擾方面的挑戰正變的越來越嚴峻。
展開 7/21 Ansys射頻芯片(RFIC)電磁場仿真技術介紹
射頻芯片(RFIC)因其工作頻率高、尺寸精細、結構復雜等特點,對其進行電磁場仿真和參數抽取長期以來都是芯片設計過程中的重要挑戰,射頻芯片設計師一直在追求能夠對大規模、高集成度的射頻芯片進行更高效更精準的電磁場仿真解決方案。Ansys最前沿的射頻芯片電磁場仿真技術可以使仿真無縫集成到芯片EDA設計流程中,綜合設計功能幫助設計師快速找到多種形式傳輸線、螺旋電感等無源結構的最佳設計,其獨有的電磁場求解引擎可以針對芯片特有的3D結構實現高達110GHz頻率的高效率高精度參數抽取,同時滿足最嚴苛的容量要求,從而幫助設計師在密集走線、電容器陣列和有源器件上對芯片整體的電磁場性能進行仿真,設計師也可以選擇使用業界標準的3D電磁場求解引擎HFSS對芯片的關鍵部分進行高精度仿真驗證。而且Ansys具有強大的Post-LVS RLCK抽取功能,可提供前所未有的容量,使設計師分析極其復雜的版圖,輕松獲得大型數字總線和敏感RF走線之間的復雜電磁分布和耦合結果,在Sign-off階段準確預測芯片內潛在的電磁干擾情況。
會議大綱:
1. RFIC的完整的電磁場仿真重要性
2. Ansys完整電磁場仿真解決方案-HELIC
3. HELIC內置四大平臺介紹與實例
4.
展開 將低功率射頻信號線性放大至高功率水平的射頻放大芯片-WT20-1809
射頻放大芯片是無線通信系統中的核心組件,主要負責對高頻射頻信號進行功率放大,以確保信號能夠有效傳輸并克服路徑損耗。
?核心作用:
信號放大(增益功能)?:將低功率射頻信號(通常為微瓦級或毫瓦級)線性放大至高功率水平(瓦級甚至更高),使信號具備足夠能量驅動天線并實現遠距離傳輸。
驅動天線?:放大后的信號通過匹配網絡高效耦合至天線,將其轉換為電磁波輻射出去。
提升通信質量與覆蓋范圍?:在手機、基站等設備中,射頻放大芯片直接影響通信距離、信號穩定性和能耗效率。
工采網代理韓國Wellang的這款單低噪聲塊變頻器調節器(LNBR)適用于模擬和數字衛星接收器,是一種單片線性開關電壓調節器,專門設計用于通過同軸電纜向兩個LNB下變頻器提供功率和接口信號。WT20-1809需要很少的外部組件,與升壓開關和補償電路集成在設備的內部。選擇一個較高的開關頻率來較小化無源濾波組件的大小,進一步幫助降低成本。高水平的組件集成確保了極低的噪聲和波紋數字。對于DiSEqCTM通信,提供一個音調控制引腳來控制內部生成的22 kHz音調開和關。
該芯片通過I2C接口提供8個可編程的LNB輸出電壓(13.3V至20.0V)能靈活適配不同LNB的工作電壓需求,并具備線路補償能力;輸出電流限制可通過單一外部電阻在300mA至800mA 范圍內精確設定;內部升壓轉換器峰值電流限制會自動跟隨LNB電流限制的設置進行縮放。
WT20-1809采用QFN16封裝,將升壓開關MOSFET、電流檢測電路和環路補償網絡集成于芯片內部,簡化PCB設計布局,降低成本,同時,其升壓轉換器采用352kHz的高開關頻率,允許更小尺寸的電感和電容進行濾波,進一步助力設備的小型化,特別適合空間受限的現代消費電子產品。
展開 
6年射頻芯片創業,終于實現盈利
走到今天,公司團隊發現做芯片盈利也沒有那么難,做好一顆芯片也能養活一個公司,能做好幾顆芯片,公司就可以活得很好。最近有幾個客戶在詢問我們一顆芯片,該芯片我們一直在研發優化,盡管客戶催得急,還是沒有選擇去量產,因為整體性能指標沒有達到我們設立的目標---國內第一(市場上能看到的水平一定不是競爭者的真實水平)。其實我也糾結要不要量產,客戶給出的價格非常好,毛利在50%以上。
從2025年開始,我做了一個決定,把毛利太低的芯片逐一砍掉,如果對我們光罩有興趣,也可以賣。不是我們做的芯片太少,是賺錢的芯片太少了。現在,我們寧愿做賺錢的定制芯片,也不愿意做那些沒有毛利只有銷售額的芯片。上周,給了定制費的客戶終于要下單了,賺錢的感覺真好。
未來只有兩種芯片公司,上市芯片公司和盈利未上市芯片公司。上市這條路,短時間內看不到機會了,所以我們選擇盈利未上市芯片公司這條路,一樣可以服務好我們的客戶,一樣可以做出自己的價值。最近,幫另外一個客戶也定制了一款芯片,從投入和產出比來看,還不錯。
其實,我們定制芯片是從2023年開始的,第一次定制芯片服務的公司是字節跳動。跟我們一起參與競爭的是一家上市芯片公司,結果我們定制的芯片通過了驗收,那家上市芯片公司沒有。當時字節跳動的工程師很詫異,為什么上市公司沒有做過三伍微。做芯片在于人,不在于公司規模,射頻芯片尤其是這樣。
我們也幫平臺芯片公司定制FEM芯片,定制的芯片性能指標達到了客戶要求,樣品已經提供,希望成為2026年賺錢的芯片產品。
國內芯片行業,所有投資人都想通過公司上市退出這條路已經走不通了,更多的是并購或者盈利。企業盈利是生存和發展的核心要素,關系到企業的存續與競爭力。
展開 采用升壓開關與補償電路均集成于器件內部于一體的射頻放大芯片-WT20-1809
典型應用電路圖:
?射頻放大芯片 - WT20-1809的特性:
超低功耗模式SLEEP引腳
集成升壓MOSFET,電流傳感和補償
穩定與低壓陶瓷升壓電容器
可調LNB輸出電流限制從300至800 mA
帶LNB限流設置的Boost峰值限流刻度
通過LNB電流限制設置,提高峰值電流限制比例
8個可編程LNB輸出電壓(DAC)電平
帶有關機定時器的LNB過電流限制器
跟蹤升壓轉換器使功耗較小化
外部電容可配置LNB過渡時間
LNB過渡時間可由外部電容器配置
推挽式LNB輸出級在高容性負載下仍能保持13.667→19.667 v和19.667→13.667 v躍遷次數
內置的22 kHz音調振蕩器促進了DiSEqC?音調編碼,即使在零負載
色調生成不需要額外的外部組件
診斷特點:PNG、CPOK
廣泛的保護功能:UVLO,OCP,TSD
2線串行I2C?兼容接口
韓國WellangWT20-1809射頻放大器芯片,為模擬和數字衛星接收器提供穩定的功率和接口信號,為各種電子產品的設計和應用提供了穩定可靠的解決方案,帶來更穩定清晰的信號傳輸體驗;歡迎行業客戶聯系“在線客服”獲取datasheet、報價、樣片等更多產品信息。
展開 5G預商用,哪些射頻器件廠商先行一步?
2010年開始依托國內市場開發國產射頻功率放大器和射頻開關。2011年,其NZ5081應用于宇龍酷派8180 TD-SCDMA手機,是第一個應用于智能手機的國產PA(RDA是第一個應用于國產功能機的PA)。
主要產品:2G/3G/4G 射頻功率放大器(RF PA)、4G/WIF I射頻開關(RF Switch)、4G射頻前端模塊(RF Front-end Module)
14、中科漢天下(Huntersun)
國內領先的 2G、3G 和 4G 射頻前端芯片供應商,產品主要有手機射頻前端/功放芯片,物聯網核心芯片等,RF-PA每月出貨量超過7000萬顆,其中2G PA超過4000萬/月,3G PA超過1100萬套/月,4G PA導入數家知名IDH方案商和品牌客戶的BOM列表。
2015年芯片的總出貨量近6億顆,射頻前端芯片出貨量在華人公司排名第一,遠超國內同行出貨量之和。2016年,中科漢天下大規模量產4G三模八頻和五模十七頻的射頻前端套片,2G CMOS射頻前端芯片,3G CMOS TxM射頻前端模塊,以及藍牙低功耗SOC芯片,高品質藍牙音頻SOC芯片等。
主要產品:射頻功放前端芯片、手機終端射頻器件、IoT射頻SoC芯片
15、廣州智慧微電子(SmarterMicro)
公司從事微波器件和射頻模擬集成電路芯片設計、開發、銷售并提供相關技術咨詢和技術服務。2012年由前Skyworks技術海歸創立,其特色是可重構的SOI+GaAs混合工藝。
展開 推出其新一代高性能Sub-GHz射頻收發芯片-DP4330A
芯片特性如下:
工作模式: 獨立射頻收發芯片,通過 SPI 接口與主控芯片通信
l 頻率范圍: 240 - 960 MHz
l 發射功率: 最大 20 dBm
l 接收靈敏度: - 120 dBm @ 1.2kbps / 433.92MHz
l 碼率范圍: 0.5 - 300kbps (速率可配)
l 調制方式: OOK ,(G)FSK ,(G)MSK
l 工作電壓: 1.8V - 3.6V
l 工作電流:
? 發射電流 75mA @ +20dBm@433.92 MHz@FSK
n 24mA @ +13dBm@433.92 MHz@FSK
? 接收電流 :8.3mA @ 433.92 MHz@FSK@(高靈敏度)
n 7.8mA @ 433.92 MHz@FSK@(低功耗)
l 睡眠電流: 300 nA ,深度睡眠
800 nA ,普通睡眠
l 特色功能:
? 支持直通模式和包模式,可配置包 處理機制及 64-Byte FIFO
? 支持前向糾錯 (FEC) ,數據白化編 解碼 (Data Whitening)
? 支持自動頻率校準 (AFC)
? 支持空閑信道評估 (CCA)
? 支持 MESH 自組網應用
? 支持跳頻應用
l 符合 FCC/ETSI 標準、RoHS 標準
l QFN16 封裝
該芯片的引腳定義與CMT2300引腳定義差異如下:
DP4330A軟件配置方面兼容CXX2300這款芯片;
展開 5G芯片商用沖刺,華為高通英特爾你更看好誰?
臺灣依靠產業俯沖帶的優勢,擁有了聯發科、臺積電等全球二流以上的芯片及產業鏈企業。
現在大陸在處理器方面也有所建樹,比如華為的海思麒麟系列;在基帶芯片方面展訊市場份額也處于世界前五。但綜合射頻芯片、存儲芯片、核心處理器,基帶芯片等,大陸的技術水平依然處在世界三流開外。不過,值得把握的機遇是,中國對5G標準十分重視,也必然是5G技術應用的最大的市場,各大城市和地區的應用場景最復雜也最有產業價值。
手機內的芯片,主要包括存儲芯片和各類處理器,其中處理器又主要包括射頻芯片、基帶調制解調器和核心應用處理器。射頻芯片的市場規模目前大約200億美金,和基帶芯片的市場規模相當,而整個存儲芯片包括各類存儲市場在內規模大約800億美金,可見射頻芯片市場的潛力不可小覷。從目前市場份額來看,射頻芯片主要被歐美廠商把控。比如射頻芯片中的BAW濾波器市場,主要被Avago和Qorvo掌握,幾乎占據了95%以上的市場份額。在終端功率放大器市場主要由Skyworks、Qorvo、Murata占領市場。
不過,目前英特爾、高通、華為、聯發科四大巨頭發布的5G芯片均為基帶芯片。2017年10月高通發布了第一款支持28GHz毫米波的5G調制解調器驍龍X50,只支持28GHz毫米波;隨后11月,英特爾也發布了其第一款5G調制解調器XMM8060,該調制解調器不僅支持28GHz毫米波,也支持sub-6GHz低頻波段;華為在2018年2月發布了巴龍5G01和基于該芯片的首款3GPP標準5G商用終端CPE,巴龍5G01和英特爾芯片一樣支持Sub-6GHz和毫米波。不過,針對移動端的5G芯片,華為計劃在2019年推出;遲到者聯發科在2018年6月推出了首款5G基帶芯片M70。
技術難點仍在
但是,在芯片量產的過程中,還存在不少難題。
展開 推出其新一代高性能Sub-GHz射頻收發芯片UM2011A
推出其新一代高性能Sub-GHz射頻收發芯片UM2011A。這款芯片集超低功耗、遠距離通信與高集成度等核心優勢于一身,致力于為智能表計、工業監控、智能安防等廣泛物聯網應用場景提供高效且可靠的無線連接解決方案。
UM2011A 是一 款工 作于 200MHz~1050MHz 范圍內的低功耗、高性能、單片集成的(G)FSK/OOK 無線收發機芯片。內部集成完整的射頻接收機、射頻發射機、頻率綜合器、調制解調器,只需配備簡單、低成本的外圍器件就可以獲得良好的收發性能。支持多種數據包格式及編解碼方式,可以靈活滿足各種應用需求.
UM2011A采用全新設計,在通信性能與功耗控制上實現了雙重突破。其獨創“深度睡眠+智能喚醒”雙模超低功耗架構,賦能電池長期工作。芯片接收電流僅11mA,睡眠電流低至1.7μA,深度睡眠(全局關斷)電流僅為0.1μA,顯著優于同類競品。UM2011A支持空中喚醒(WOR)和超低功耗接收模式(SLP),適用于對功耗極度敏感的傳感網絡.
UM2011A支持(G)FSK和OOK兩種調制方式,數據率覆蓋0.5kbps至300kbps,具備優異的接收靈敏度,在433MHz頻段1.2kbps速率下可達-119dBm,顯著提升傳輸距離與鏈路穩定性。在1.8V~3.6V寬電壓和-40°C~105°C工業級溫度范圍內,UM2011A以11mA接收電流(433MHz)實現-112dBm @ 10kbps靈敏度,能效比(靈敏度/電流)較上一代提升20%。
為滿足全球化應用需求,UM2011A采用寬頻段設計,支持200MHz-1050MHz的超寬頻率范圍,全面覆蓋315MHz、433MHz、868MHz、915MHz等全球主流Sub-GHz頻段。
展開 空曠實測最遠能做到到近300m的2.4g射頻單RF芯片XL2400T
XL2400T 系列芯片是工作在 2.400~2.483GHz 世界通用 ISM 頻段的單片無線收發芯片。該芯片集成射頻收發機、頻率收生器、晶體振蕩器、調制解調器等功能模塊,并且支持一對多組網和帶 ACK 的通信模式。發射輸出功率、工作頻道以及通信數據率均可配置。芯片已將多顆外圍貼片阻容感器件集成到芯片內部。容易過 FCC 等認證。
XL2400T是芯嶺推出的第三代2.4g射頻單RF芯片,在第一代XL2400,第2代XL2400P基礎上做了全新性能升級,性能大幅度提高,硬件和第一代第2代繼續兼容,軟件改動不大。最大功率13DB,空曠實測最遠能做到近300m。功耗進一步降低。距離比第一代第二代大幅度提升近3倍,而價格和第一代2代保持一致,可以說性價比非常高。特別是產品對距離有要求,對功耗有要求的產品特別合適!
功耗較低
發射模式(0dBm)工作電流6.97mA;接收模式工作電流 8.83mA;休眠電流
1.53uA。
? 節省外圍器件
支持外圍 4 個元器件,包括 1 顆晶振和 3 個貼片電容;
支持雙層或單層印制板設計,可以使用印制板微帶天線;
芯片自帶部分鏈路層的通信協議;配置少量的參數寄存器,使用方便。
? 性能優異
125K / 250K / 1M / 2M bps 模式的接收靈敏度為-96.5 / -95 / -92 / -90dBm;
發射輸出功率最大可達 13dBm;
抗干擾性好,接收濾波器的鄰道抑制度高,接收機選擇性好。容易過 FCC 等認
證。
展開 
三伍微電子GSR2406 IoT FEM 2.4G PA 射頻前端模組芯片
三伍微電子GSR2406 IoT FEM 2.4G PA 射頻前端模組芯片規格書
Product Description
The GSR2406 is a high-performance, fully integrated RF front-end module (FEM) designed for Zigbee technology, Thread, and Bluetooth (including low energy) applications.
The GSR2406 is designed for ease of use and maximum flexibility. The device provides a power amplifier, low-noise amplifier, low-loss bypass path, transmit/receive switches, and controls compatible with 1.8 V to 3.6 V levels.
The RF blocks operate over a wide supply voltage range from 2.5V to 5 V that allows the GSR2406 to be used in battery powered applications over a wide spectrum of the battery discharge curve.
The device is provided in a compact, 12-pin1.9 x1.9 mm small package. Pin map is shown in Figure 1.
展開 6G帶來的芯片機會
綜上,我們認為隨著6G技術的興起,為了滿足高通信速率的需求,載波頻率繼續提升到太赫茲頻段將成為6G的關鍵技術,而相關的半導體芯片和系統則將是支撐太赫茲和6G通信的核心。
半導體太赫茲通信芯片現狀和前瞻
如上所述,太赫茲通信芯片將成為6G的技術核心。太赫茲通信相關的芯片可以分為兩大類,一個是射頻芯片,而另一類是基帶芯片。
就射頻芯片而言,太赫茲首先需要能工作在高頻段(太赫茲頻段)而且帶寬很大的電路。為了滿足這個要求,目前用于長距離通信的太赫茲射頻芯片主要還是使用III-V族半導體HEMT和HBT晶體管實現射頻相關的工作。III-V族半導體的工作頻率高,工作帶寬大,且輸出功率較大,能滿足太赫茲頻段通信的主要需求。介于目前太赫茲通信的第一步還是基站間通信,我們認為太赫茲實現的射頻芯片將會成為未來幾年內太赫茲長距離通信芯片的首選半導體技術。
在III-V半導體之外,使用硅基材料的CMOS和SiGe的太赫茲通信技術也在蓬勃發展。相對于III-V族半導體來說,CMOS和SiGe芯片具有集成度高,成本低的優勢,因此獲得了學界和業界的一致關注。對于太赫茲來說,CMOS和SiGe的主要挑戰在于晶體管截止頻率較低,工作帶寬也較低。截止頻率地意味著CMOS和SiGe芯片雖然能工作在太赫茲頻段,但是其輸出功率會較低,也就是說難以實現長距離通信;帶寬低則意味著CMOS和SiGe芯片難以直接支持工作在大頻寬的太赫茲通信,而必須使用系統級的方法(例如將一個較大的頻段拆分成多個帶寬較小的子頻段)來實現通信。目前,CMOS和SiGe芯片在太赫茲通信上的應用還主要在于短距離通信(例如1米左右的范圍里)。
展開 全球5G產業鏈布局與供應商分析
射頻開關用于實現射頻信號接收與發射的切換、不同頻段間的切換;射頻低噪聲放大器用于實現接收通道的射頻信號放大;射頻功率放大器用于實現發射通道的射頻信號放大;射頻濾波器用于保留特定頻段內的信號,而將特定頻段外的信號濾除;雙工器用于將發射和接收信號的隔離,保證接收和發射在共用同一天線的情況下能正常工作。智能手機通信系統結構示意圖如下。
圖2 智能手機通信系統結構示意圖
射頻前端模塊是手機通信系統的核心組件,對它的理解要從兩方面考慮:第一,它是連接通信收發芯片(transceiver)和天線的必經通路;第二,它的性能直接決定了移動終端可以支持的通信模式,以及接收信號強度、通話穩定性、發射功率等重要性能指標,直接影響終端用戶體驗。
目前,射頻前端芯片是移動智能終端產品的核心組成部分,追求低功耗、高性能、低成本是其技術升級的主要驅動力,也是芯片設計研發的主要方向。射頻前端芯片與處理器芯片不同,后者依靠不斷縮小制程實現技術升級,而作為模擬電路中應用于高頻領域的一個重要分支,射頻電路的技術升級主要依靠新設計、新工藝和新材料的結合。
根據Gartner統計,智能移動終端的出貨量已經從2013年的22億臺增長至2016年的24億臺,預計未來保持穩定。如今,手機中射頻(RF)器件的成本越來越高。一個4G全網通手機,前端RF套片的成本已達到8-10美元,含有10顆以上射頻芯片,包括2-3顆PA、2-4顆開關、6-10顆濾波器。未來隨著5G的到來,RF套片的成本很可能會超過手機主芯片。再加上物聯網的爆發,勢必會將射頻器件的需求推向高潮。
展開 射頻前端模組芯片(PA)三伍微電子GSR2337 兼容替代SKY85337, RTC7646, KCT8247
射頻前端模組芯片(PA)三伍微電子GSR2337 兼容替代SKY85337, RTC7646, KCT8247HE
型號GSR2337 ?頻率?: 2.4 GHz
?類型?: FEM (PA+LNA+SW) ?WIFI?: 11n/ac/ax
?功率?: 21dBm@EVM-43dB@5V
?封裝?: 3*3 mm ?電壓?: 3.3V & 5V ?P2P?: SKY85337, RTC7646, KCT8247HE
典型應用場景?:路由器、消費類電子、無人機、領夾麥、??TWS耳機、?智能家居、專業音頻設備、??無線話筒、?廣播音箱、運動通信裝備、??騎行對講機、?電競耳機
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