近年來隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，越來越多的功能集成到手機(jī)中。為隨時(shí)隨地通過網(wǎng)絡(luò)下載各種音視頻內(nèi)容、接收電視節(jié)目等等，手機(jī)將集成越來越多的RF技術(shù)，例如支持GSM、GPRS、EDGE、HSDPA、CDMA2000、WCMDA、TD-SCDMA等移動(dòng)通信空中接口標(biāo)準(zhǔn)中的兩個(gè)或者多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的雙模/多模手機(jī)，可分別實(shí)現(xiàn)VoIP、定位導(dǎo)航、自動(dòng)費(fèi)用支付、電視節(jié)目接收的Wi-Fi手機(jī)、GPS手機(jī)、RFID手機(jī)、電視手機(jī)。這些采用多種RF技術(shù)的手機(jī)在提供便利的同時(shí)也使得手機(jī)的設(shè)計(jì)變得復(fù)雜，如何進(jìn)一步集成射頻元件也變得至關(guān)重要。

手機(jī)射頻單元基本構(gòu)成

手機(jī)的射頻部分中的關(guān)鍵元件主要包括RF收發(fā)器（Transceiver），功率放大器（PA），天線開關(guān)模塊（ASM），前端模塊（FEM），雙工器，RF SAW濾波器及合成器等，如圖所示。下面將著重從三個(gè)基本部分開始介紹：

手機(jī)射頻單元基本構(gòu)成圖

RF收發(fā)器

收發(fā)器是手機(jī)射頻的核心處理單元，主要包括收信單元和發(fā)信單元，前者完成對(duì)接收信號(hào)的放大，濾波和下變頻最終輸出基帶信號(hào)。通常采用零中頻和數(shù)字低中頻的方式實(shí)現(xiàn)射頻到基帶的變換；后者完成對(duì)基帶信號(hào)的上變頻、濾波、放大。主要采用二次變頻的方式實(shí)現(xiàn)基帶信號(hào)到射頻信號(hào)的變換。當(dāng)射頻/中頻(RF/IF)IC接收信號(hào)時(shí)，收信單元接受自天線的信號(hào)(約800Hz～3GHz)經(jīng)放大、濾波與合成處理后，將射頻信號(hào)降頻為基帶，接著是基帶信號(hào)處理；而RF/IFIC發(fā)射信號(hào)時(shí)，則是將20KHz以下的基帶，進(jìn)行升頻處理，轉(zhuǎn)換為射頻頻帶內(nèi)的信號(hào)再發(fā)射出去。

收發(fā)器領(lǐng)域廠家分為兩大類，一類是依托基頻平臺(tái)，將收發(fā)器作為平臺(tái)的一部分，如高通和聯(lián)發(fā)科（之前的德州儀器、NXP、飛思卡爾等已退出手機(jī)射頻收發(fā)器市場）。這是因?yàn)槭瞻l(fā)器與基頻的關(guān)系非常密切，兩者通常需要協(xié)同設(shè)計(jì)。另一類是專業(yè)的射頻廠家，不依靠基頻平臺(tái)來拓展收發(fā)器市場，如英飛凌、意法半導(dǎo)體、RFMD和SKYWORKS。后一類廠家中英飛凌和意法半導(dǎo)體都是為諾基亞定做收發(fā)器，英飛凌還為曾摩托羅拉和索尼愛立信定做3G時(shí)代的收發(fā)器。意法半導(dǎo)體的手機(jī)射頻業(yè)務(wù)則是全部圍繞諾基亞展開，沒有任何對(duì)外銷售的產(chǎn)品，只有諾基亞一個(gè)客戶。

收發(fā)器正朝集成化和多?；斑M(jìn)，集成化是因?yàn)槭謾C(jī)行家對(duì)持續(xù)降低成本的要求，絕大多數(shù)的廠家的收發(fā)器半導(dǎo)體制造工藝已轉(zhuǎn)換為RF CMOS，單模的收發(fā)器完全集成到基頻里。SILICON LAB和英飛凌是最早用CMOS工藝制造收發(fā)器的公司。高通在收購Berkana后，也大力采用RF CMOS工藝。一批新進(jìn)射頻廠家無一例外都采用RF CMOS工藝，甚至是最先進(jìn)的65納米R(shí)F CMOS工藝。老牌的飛利浦、FREESCALE、意法半導(dǎo)體和瑞薩仍然堅(jiān)持用傳統(tǒng)工藝，主要是SiGe BiCMOS 工藝，諾基亞仍然大量使用意法半導(dǎo)體的射頻收發(fā)器。不過意法半導(dǎo)體在合并了NXP和愛立信移動(dòng)平臺(tái)后推出基頻的能力大大增強(qiáng)。多?；菍?duì)廠家能力的挑戰(zhàn)，未來的3G、4G手機(jī)很有可能多模，支持WCDMA、LTE和WIMAX等多種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，而實(shí)力不濟(jì)的廠家將會(huì)出局。

功率放大器（PA）

PA用于將收發(fā)器輸出的射頻信號(hào)放大，通常有三種實(shí)現(xiàn)方式：分立晶體管電路、單片微波集成電路（MMIC）和功率放大器模塊（PAM），分立電路是最古老也是最便宜的解決方案，至今仍在廣泛應(yīng)用，一般選用的是成本較低的硅雙極器件。其主要缺點(diǎn)是手機(jī)制造商必須擁有豐富的射頻電路設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，能自己完成PA的設(shè)計(jì)。因此對(duì)于超過1Ghz以上的系統(tǒng)的PA的快速開發(fā)，分立電路缺乏吸引力。而這正是MMIC的優(yōu)勢所在，MMIC過去采用GaAs MESFET制造，現(xiàn)在多采用砷化鎵異質(zhì)結(jié)雙極晶體管(GaAs HBT)工藝制造。在MMIC方案中，輸入一般不集成在芯片中，要求手機(jī)制造商掌握的射頻電路設(shè)計(jì)知識(shí)比較少。然而MMIC仍不能提供所有的功放功能，價(jià)格和效率在實(shí)際應(yīng)用中也經(jīng)常被必需的外部匹配元件而抵消。PAM則提供的是完全的射頻功能，采用功放模塊，手機(jī)制造商僅需要很少的射頻知識(shí)，從而最終降低了功放的成本。目前市面上的PAM采用的有雙極硅、LDMOS(橫向擴(kuò)散金屬氧化硅)或GaAsHBT工藝，PAM的主要優(yōu)點(diǎn)是可以結(jié)合不同的技術(shù)，從而容易增加新的功能。

功率放大領(lǐng)域則是一個(gè)有門檻的獨(dú)立的領(lǐng)域，也是手機(jī)里無法集成化的元件，同時(shí)這也是手機(jī)中最重要的元件，手機(jī)的通話質(zhì)量、信號(hào)接收能力、電池續(xù)航能力都由功率放大器決定。一般廠家選定功率放大器之后，更換供應(yīng)商的可能非常非常小。功率放大器領(lǐng)域主要廠家是RFMD、SKYWORKS、RENESAS、NXP、AVAGO、TRIQUINT、ANADIGICS。

前端模塊（FEM）