随着信息时代的快速发展情况下,在个人无线通信、家庭有线通讯的要求亦与日俱增,前者已由GSM、GPRS、进到第三代IMT-2000,后者则有由电话线、cable线进展到光纤的趋势,其中不祇系统架构、电路设计有重大变革,且其主要规格如传输数据速率亦快速增加;而这些成果主要拜半导体制程技术突飞猛进之赐,尤其硅制程技术在高频/高速特性的突破性进展,加上其高度整合性,使其成本的降低与市场的扩充造成良性循环,促进整个产业澎渤发展。
选择适用于通讯产品的ICs制程技术,一直有很大争论,尤其在所谓的RF CMOS加入战局之后;过去几年以来通讯ICs零组件有各种方式被提出,包括Silicon-Based技术(CMOS、Bipolar、SiGe HBT、BiCMOS),III-V族技术(GaAs/InP MESFET、HBT)。虽然最终的考虑应是经济因素,能以最低成本和最快时间将产品推出市场的将是最大赢家;但各种制程技术的高频特性,无疑是开发阶段中作为评估的重要依据。基本上III-V族技术其高频特性是优于硅制程技术,但在硅制程技术不断降低尺寸、提升效能情势下,其高频特性能已能进一步满足电路规格要求,在成本和整合性的考虑之下,无疑有将渐渐取代GaAs的可能,尤其在10GHz以下产品。
本文主要探讨硅制程技术在无线通信产品的发展现况及挑战,分别从无线通信发展趋势、组件高频特性、和RF功能单元实现,来分析各式ICs技术之优缺点与限制,涵盖着noise figure、linearity、gain、phase noise和power dissipation诸多高频系统特性,其中亦兼论到宽带光纤通讯ICs,最后对目前在研究发展的新兴技术作一番探讨,并认为High Performance SiGe BiCMOS为目前最实际可行、有效技术。
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