地芯科技发布首款基于CMOS工艺的国产化多频多模线性PA

当前，随着5G、WiFi等技术不断演进与应用，射频前端芯片正迎来新的发展机遇。一方面，受益5G频段增加，射频前端芯片应用领域进一步拓展，市场呈现大幅增长态势；另一方面射频前端芯片技术高频化和集成化，为工艺技术发展带来新的变革。

尽管以GaAs工艺为代表的PA仍然为射频前端芯片主流技术，但CMOS PA凭借低成本、高集成度、漏电流低、导热性好等优势，正从非主流应用地位转变，将在WiFi、物联网等应用领域大放异彩。

但在当前前端射频如此“内卷”行业领域，光本土同业就高达10-20家，已逐渐形成客户供应切换成本低的产品高度同质化现象。使得要在前端射频领域筑起“护城河”厂家唯有在制程工艺、架构与设计上出奇制胜才能“杀出一条血路”。

经过三年技术扎实的积累，杭州地芯科技有限公司（以下简称：地芯科技）联手本地晶圆代工厂以“纯国产制造”的CMOS工艺支持4G线性CMOS PA打破了GaAs垄断局面。

地芯科技副总裁张顶平表示，CMOS工艺是集成电路中最为广泛使用的工艺技术，具有高集成度、低成本、漏电流低、导热性好、设计灵活等特性，但也存在击穿电压低、线性度差两大先天性弊端，使其在射频PA应用上面临巨大的技术挑战。但是创始团队深耕线性CMOS PA技术十多年，在过往的经验基础上开拓创新，攻克了击穿电压低、线性度差两大世界级工艺难题，在全球范围内率先量产支持4G的线性CMOS PA，将使得CMOS 工艺的PA进入主流射频前端市场成为可能，更为突出的优势在于，CMOS由于集成度高，成本亦比GaAs占更大优势。

事实上，这款在18日于上海发布的GC0643，是过去三年地芯科技纯粹专注于CMOS PA技术的扎实技术积累，是一款4*4mm多模多频功率放大器模块（MMMB PAM），可应用于3G/4G手持设备（包括手机及其他手持移动终端）以及Cat1.物联网设备，支持的多频段多制式应用场景。本模块还支持可编程MIPI控制。

GC0643技术亮点

。基于CMOS工艺路线的全新多模多频PA设计思路

。创新型开关设计支持多频多模单片集成

。创新的线性化电路设计

。低功耗、低成本、高集成度、高可靠性的最佳解决方案

应用领域

。低功耗广域物联网（LP-WAN）设备

。3G/4G手机或其他移动型手持设备

。无线IoT模块等

。支持以下制式的无线通信：

•FDD LTE Bands 1,3/4,5,8

•TDD LTE Bands 34,39,40,41

•WCDMA Bands 1,2,3/4,5,8

GC0643在3.4V的电源电压下，在CMOS工艺难以企及的2.5G高频段，该CMOS PA可输出32dBm的饱和功率，效率接近50%；在LTE10M 12RB的调制方式下，-38dBc UTRA ACLR的线性功率可达27.5dBbm（MPR0），FOM值接近70，比肩GaAs工艺的线性PA。在4.5V的电源电压下，Psat更是逼近34dBm，并在Psat下通过了VSWR 1:10的SOA可靠性测试。该设计成功攻克了CMOS PA可靠性和线性度的主要矛盾，预示了线性CMOS PA进入Psat为30-36dBm主流市场的可能性。

地芯科技CEO吴瑞砾表示，“Common-Source架构的CMOS PA和HBT的架构类似，其非线性实际上并非特别棘手到难以处理，主要问题在于无法承受太高的电源电压。”他也指出，“CMOS工艺提供了丰富种类的器件，以及灵活的设计性，通过巧妙的电路设计，可以通过模拟和数字的方式补偿晶体管本身的非线性。这也是CMOS PA设计最重要的课题之一。”

杭州地芯科技有限公司成立于2018年，总部位于中国(杭州)人工智能小镇，并在上海及深圳设有公司分部。其产品覆盖射频收发机、射频前端及模拟信号链三大产品线。产品应用遍及无线通讯、工业电子及物联网等诸多领域。地芯科技致力于成为全球领先的5G无线通信、物联网以及工业电子的高端模拟射频芯片的设计者。

审核编辑 ：李倩