19.04.2020
RFIC发展与展望
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目录
• 第一部分 RFIC发展与展望 • 第二部分 RF MEMS技术
RF MEMS 介绍 MEMS有源器件 MEMS无源器件
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发展射频集成电路的重要性
21世纪是信息技术高度发展的时代， 以微电子为基础的电子技术是推动信息 技术发展的物质基础。
• A single-chip RF subsystem should be available in the next few years.
• more versatile terminal software to support multimedia applications
• software-radio concept is suggested in order to avoid extensive use of parallel hardware and enhance flexibility(software radio concept: radio parameters are downloaded to the terminal from the wireless network)
集成电路是微电子的核心和主体， 是电子信息产业的基础。
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无线移动通信发展对RFIC的要求
射频移动通信技术的总趋势是：
高速化、大带宽。
• 第一代和第二代手机使用5V电源电压，而第三代则使 用3V 至 2V或甚至更低的电源电压。必须能实现长时 间通话和待机，因此，低成本、低功耗、重量轻和小 型化是未来RFIC发展的技术关键。
• GaAlAs/GaAs HBTs. linear output power HBT, low noise HBT for LNA , low 1/f (flicker) noise HBT for oscillators
• Highly linear power amplifier for base station. Feedforward technique , Feedback Predistortion technique (POSTECH Patent) and Low Frequency 2nd Order Intermodulation Feed-forwarding (POSTECH Patent).
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• 从技术上讲，应实现高性能——高线性度、低噪声、 高增益和高效率。
• 从工艺实现上讲，可采用的有
CMOS,BiCMOS,GaAsFET,HBT and PHEMT
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第三代移动通信终端RFIC:
• Handsets of the 3G era will integrate many of the RF functions
CMOS 制造的 RFIC易与数字电路集成，如果CMOS能提高到更高 的频率，将会进一步降低制造成本，在IMT-2000无线系统中被大 量采用。
• 3.GaAs工艺技术
GaAs性能上的优势，历史基础好，但制造成本高（主要是材料较 贵）。
• 4.HBT器件
GaAs HBT是一种改进的双极晶体管，只需单一的正电源就可工 作； 而GaAs MESFET和GaAs PHEMT则需双电源工作。
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展望
（1） 韩国
SEC（三星公司） 0.5 um BiCMOS
LG 公司 TEMIC SiGe HBT
ETRI（HHP RFIC CMOS工艺） Advanced Semiconductor Business（SiGe HBT 工艺）、 Future communications integrated circuit Inc. （SiGe
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常规1.85GHz PCS CDMA 低噪声放大器（LNA） 电路
——Samsung 0.5um Si BiCMOS 工艺
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传统LNA电路设计
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改进的LNA电路设计
——超宽动态范围CDMA LNA 线性改进技术
HBT/GaAs MESFET）、 Integrant Technologies Inc.(CMOS、BiCMOS工艺)
POSTECH
（2）RF MEMS
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RFIC Research in POSTECH
• RF front-end circuits
• large signal models and nonlinear noise models for GaAs devices and Si MOSFET. LNA, mixer oscillator, nonlinear noise analysis. The one chip transceiver research goal.
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RFIC器件材料、工艺技术
• 1. SiGe工艺
极低的噪声性能 高的截止频率高，低的生产成本。 由于SiGe HBT的优异性能，SiGe器件有望取代GaAs RF器件。SiGe器件用 于无线手机，使电源功率、性能、集成度和低成本溶于一体。
• 2.CMOS工艺技术
无线移动通信终端用射频集成电 路的发展与展望
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吴群
哈尔滨工业大学电子与通信工程系
Email:qwu@
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摘要
近十年来，射频无线移动通信技术的发展 显得尤为迅猛。其中起决定作用之一的技术就 是RFIC技术。随着第三代移动通信体制的开始， 对新一代无线通信射频集成电路（RFIC）的性 能、材料和工艺等都提出了新的技术要求。本 文总结了无线通信移动终端RFIC的发展历程和 现状，对关键技术进行了探讨,特别介绍了RF MEMS技术现状。最后展望了未来的发展前景。