集成一直是無線通信進步的關鍵，它使設備實現了多功能、小型化。盡管手機處于這些趨勢的前沿，但降低成本、加快上市速度也是促使蜂窩基礎設施實現更高集成度的驅動力。隨著無線集成設計人員力求在更小封裝內集成更多功能，在單一器件內實現模擬、數字和高頻功能等更高水平的集成依舊是IC的主流趨勢。手機和基礎設施設計人員試圖在單個系統內集成多個無線標準的訴求使問題變得更加復雜。為平衡這些不同的需求，創新性設計技術借力放大器、收發器和其它器件的先進技術資源和專業知識，以期創造出不犧牲性能且集成度更高的系統。

Analog Devices（ADI）射頻事業部高級營銷經理Dale Wilson指出，“尺寸作為設計的一個重要的考量標準，在手持和便攜式應用中是尤為突出；而在較大的系統中，對尺寸大小也有要求，客戶希望在一定體積內，實現更多更強的功能。在多數情況下，客戶希望單個設備在擁有多功能的同時，成本能有所下降。此外，他們還希望能夠減少組裝和測試成本、簡化實際設計工作。如果調諧、濾波、偏置等功能都能在芯片上實現，則可以大量減少用戶端的工作量，同樣也可以加快客戶產品的面市時間。分立射頻元件的性能通常比高集成度器件要好。但在許多應用中，只要目標價格得以實現，那么性能‘足夠好’就可以接受。因模擬和高性能射頻器件更多地采用CMOS工藝，也就有更多機會集成數字控制功能。”

為應對這種高集成度的要求，ADI公司傳統上采用先進的雙極型工藝實現其眾多高性能射頻產品。然后，客戶會在其系統內采用數字控制功能。Wilson指出，ADI現正采用最新的BiCMOS工藝，它具有優越的模擬性能以及在芯片中集成數字控制功能的能力。CMOS工藝也被用來實現高度集成的射頻器件，并且采用數字化處理來克服射頻性能局限。

去年秋天，ADI首次推出了支持高密度射頻卡的射頻混頻器和調制器，而且它能提升長期演進（LTE）和第四代（4G）基站（圖1）的容量和速度。ADRF670x 系列混頻器和ADRF660x系列調制器可在單一器件內整合多個獨立功能模塊。在4款ADRF660x系列的產品封裝內集成了一個有源射頻混頻器、單端 50歐輸入的射頻輸入平衡-非平衡轉換器（balun）、以及一個集成有壓控振蕩器（VCO）的鎖相環（PLL）頻率合成器。該有源混頻器提供6dB的電壓轉換增益。差分IF輸出工作于500MHz。ADRF6601接收混頻器工作在300到2500MHz，內部LO范圍是750到1160MHz。在 12dBm輸入功率時，它達到1dB的壓縮并可實現30dBm的輸入三階截點。該混頻器的單邊帶（SSB）噪聲是12dB。

圖1：射頻調制器和下變頻器包含一個集成PLL，它是一個多模N倍頻合成器，支持LTE 100KHz通道光柵。

每款ADRF670x調制器的都在射頻IC內集成了模擬同相/正交（I/Q）調制器、RF輸出開關、帶壓控振蕩器的鎖相環。該調制器輸入帶寬為500MHz。ADRF6701 I/Q調制器的PLL/合成器使用一個N分頻（fractional- N）PLL，它將LO信號倍頻后饋送至I/Q調制器。PLL的參考輸入接受從12MHz到160MHz的信號。調制器的輸出頻率是400至 1300MHz。其內部L0頻率范圍是750到1160MHz。該器件在1dB壓縮點和29dBm輸出三階截點條件下，可提供14dBm的輸出功率，并提供158dBm/Hz的噪聲本底。

對PA的集成要求

隨著3G無線網絡的完善并逐漸向4G系統過渡，分布式架構和有源天線系統的應用推動著對更小、更高效收發器和PA的需求。例如，美信集成產品（Maxim）公司的MAX9947就承諾可簡化滿足天線接口標準組織（AISG）的基站和塔安裝設備（圖2）的實施。這款尺寸為3x3mm，采用 TQFN形式封裝的單芯片收發器包含了發射器、接收器和有源濾波器。

圖2：收發器集成了帶Autodirection功能的輸出，可用來處理塔安裝設備的總線仲裁而無需MCU。

其中，發射器包括一個OOK調制器、一個符合AISG頻譜輻射規范的帶通濾波器和一個輸出放大器。接收器包括一個中心頻率在2.176MHz、帶寬為200kHz的帶通濾波器。它還包括一個用于重構數字信號的比較器和OOK解調器。在50Ω輸入阻抗條件下，MAX9947具有-15到 +5dBm的輸入動態范圍。其可由電阻調控的輸出功率（7至12dBm）補償了外部電路和線路的損耗。該收發器支持所有的AISG數據速率：9.6、38.4和115.2kb/s。