硅器件彌補性能差距

盡管砷化鎵有上述公認的缺點，但與硅器件相比其卓越的噪聲系數(shù)和三階截取(IP3)線性度會勝過這些不足。然而，隨著當今新技術發(fā)展的優(yōu)勢逐漸克服傳統(tǒng)的局限，硅器件已經(jīng)是GaAs較強的競爭對手，可以提供更經(jīng)濟和更可靠的解決方案。

IDT公司的F2912等新一代RF開關采用SOI技術，可以在或靠近PA裝配線的非常高的溫度環(huán)境下可靠地工作。這些新的硅基開關在溫度高達+120℃時仍具有卓越的性能(0.4dB插入損耗，+65dBm IP3，60dB隔離度)。

類似于IDT F1240等新一代硅中頻(IF)可變增益放大器通過集成FlatNoise 技術已經(jīng)使信噪比(SNR)實現(xiàn)了突破性改進。 即使在增益降低時，F(xiàn)latNoise技術可確保噪聲系數(shù)保持很低(圖2b)。而過去，伴隨著增益每1dB的降低，工程師就不得不接受1dB噪聲系數(shù)的降低。其結果是，該系統(tǒng)的SNR可以實現(xiàn)最多2dB的改善，同時仍然保持非常高的線性度。

線性度是最近在硅器件中得到顯著改善的另一個重要參數(shù)。 IDT公司的F0480硅基RF VGA采用了全新的Zero-DistortionTM(零失真)技術，能夠實現(xiàn)大于40dBm的OIP3，2000MHz帶寬，以及在只有100 mA靜態(tài)電流下的23dB調整范圍?？傮w而言，提高VGA的線性度和帶寬使設計師在實現(xiàn)接收系統(tǒng)時具有更高的靈活性。

IDT公司通過開發(fā)Glitch-Free(無干擾)技術還克服了一個影響數(shù)字步進衰減器的重要缺陷。Glitch-Free技術降低了眾所周知發(fā)生在MSB態(tài)從10dB轉變到0.5dB時出現(xiàn)的瞬態(tài)過沖。在發(fā)射器等精密電平設置環(huán)境下，該技術可確保增益平滑地過渡到相鄰的設置。從歷史經(jīng)驗看，較大的10dB干擾(glitch)已經(jīng)能夠損害下游的功率放大器。此外，傳統(tǒng)的DSA需要很長的時間實現(xiàn)穩(wěn)定，這可降低時域雙工(TDD)系統(tǒng)的處理性能(turnaround performance)。通過近乎消除這種過沖，Glitch-Free技術顯著提高了系統(tǒng)的可靠性，并允許實現(xiàn)更靈活的TDD系統(tǒng)。

結論

GaAs放大器和開關所特有的高線性度和良好的噪聲特性使得這項技術成為以往高性能射頻設備設計師的默認選擇。盡管硅基器件在可靠性、集成度和成本等方面有優(yōu)秀表現(xiàn)，但GaAs在某些方面的優(yōu)良性能使其建立了先入為主的市場地位。最近，硅基器件的可靠性、集成度和成本因素變得越來越重要，使人們對于硅器件重新產(chǎn)生了興趣。由于采用了SOI、Zero-Distortion、Glitch-Free和其他新技術，硅基器件在噪聲性能和線性度方面有了很大改進，這種技術目前已經(jīng)是一個非常有吸引力的替代砷化鎵方案。