返回栏目

功率放大芯片全自动在片测试系统集成方案

2022-01-19

       近几十年来,无线通信技术的飞速发展不仅促使军事领域大步迈向现代化,更极大程度地提高了人们的生活水平,可以说它已经成为我们工作和生活中不可或缺的工具。而通信系统的关键组成部分包含信号收发机,其中功率放大器作为发射机链路中的重要模块,其作用是:将前级产生的微弱信号进行功率放大,使之获得足够高的功率后馈送到天线上辐射出去,从而有一个更远的传输距离。因此,功率放大器性能的好坏直接影响发射机整体的工作质量,十分关键。另外,目前无线通信在诸多领域都得到了广泛的应用,从而衍生出多种类型的通信系统。这些系统有着不同的工作模式、不同的通信标准以及不同的调制方式,进而也就带来了一个问题:多种通信系统相互独立,无法互联互通,当需要协调合作时,就需要集成多个系统在同一平台上,如此一来增加成本的同时可靠性也会明显降低。

什么是射频芯片?

射频( RF , Radio Frequency) , 表示可以辐射到空间的电磁频率, 频率范围从300kHz~300GHz之间。射频是一种高频交流变化电磁波的简称。

射频芯片, 是能够将射频信号和数字信号进行转化的芯片, 具体而言, 包括RF收发机、 功率放大器(PA) 、 低噪声放大器(LNA) 、 滤波器、 射频开关(Switch) 、 天线调谐开关(Tuner) 等。

射频前端器件均有由半导体工艺制备,用于手机端的功率放大器和低噪声放大器主要基于GaN、 GaAs、 SOI、 SiGe、 Si(用于基站端的大功率功率放大器主要采用GaAs和GaN)。滤波器主要品类有SAW和BAW两种,均采用压电材料做基底。RF开关主要基于CMOS、 Si、 GaAs和GaN材料。

射频前端器件均有由半导体工艺制备,用于手机端的功率放大器和低噪声放大器主要基于GaN、 GaAs、 SOI、 SiGe、 Si(用于基站端的大功率功率放大器主要采用GaAs和GaN)。滤波器主要品类有SAW和BAW两种,均采用压电材料做基底。RF开关主要基于CMOS、 Si、 GaAs和GaN材料。

QQ图片20220119161941


由于5G增加了新频段,支持新频段就需要增加配套的射频前端芯片。

简化来看,射频发射通路主要是PA和滤波器,接收通路主要是LNA和滤波器,其他如射频开关、 RFIC、电阻、电容、电感均为核心芯片的配套。

功率放大器(PA)。功率放大器( PA, Power Amplifier) , 是各种无线发射机的重要组成部分, 将调制振荡电路所产生的射频信号功率放大, 以输出到天线上辐射出去。PA的性能直接决定了无线终端的通讯距离、 信号质量和待机时间, 也是射频前端功耗最大的器件。

根据QYR Electronics Research 数据, 2011-2018 年, 全球射频功率放大器的市场规模从25.33亿美元增长至31.05亿美元, 年均复合增长率2.95%;预计至2023年, 市场规模将达35.71亿美元。PA市场整体增速较其他射频前端芯片增速低, 主要是因为高端4G和5G PA市场将保持增长, 但是2G/3G PA市场将会逐步衰退。

QQ图片20220119162431



本系统通过软件控制矢量网络分析仪、函数信号发生器、高精度数字万用表、电流夹、推放等仪器、全自动/半自动探针台及相应的硬件改造,实现晶圆级的PA射频RF参数测试及相关表征。目前该系统中软件、仪表、机台可兼容的多个品牌。

我们的该系统主要设备之一是探针台 TS2000-SE。


南京宇微系统集成有限公司

手机:18124783853

电话:025-52767811

邮箱:xch@m-test.cn

地点:南京市江宁区秣陵街道天元中路126号新城发展中心02幢902室(江宁开发区)