Femtocell掀革 RF收發器改搭SDR/先進製程

作者: 黃耀瑋
2014 年 01 月 20 日

毫微微型蜂巢式基地台(Femtocell)的射頻(RF)收發器規格將翻新。由於4G Femtocell的關鍵射頻元件須具備媲美大型基地台的效能,同時符合消費性電子的低成本要求,因此晶片商正加速發展65奈米以下先進製程,以及軟體定義無線電(SDR)技術,進一步打造可支援寬頻率範圍及多重輸入多重輸出(MIMO)的射頻收發器。


亞德諾(ADI)資深應用工程師簡百鍾表示,全球電信商正全速擴建4G網路,並致力提高室內訊號覆蓋率,因此對Femtocell導入需求日益殷切;尤其中國大陸、台灣電信業者已相繼在2013年底取得4G營運執照,更將帶動新一波長程演進計畫(LTE)相關設備採購熱潮。由於Femtocell對射頻前端設計的品質與成本要求皆相當嚴格,遂驅動晶片商加緊研發更先進的射頻元件。


相較於一般微微型基地台(Picocell)約250毫瓦(mW)功率、6公斤重的規格,Femtocell功耗必須微縮至10~100mW且僅1公斤重的水準,才能順利進駐家庭;不僅如此,Femtocell還要與Picocell一樣支援4G多頻多模LTE,以符合電信市場需求,因而大幅墊高射頻前端設計的技術門檻。


簡百鍾指出,這意味著晶片商要提供支援MIMO及寬頻譜範圍調變技術的射頻收發器,並透過先進製程及晶片設計整合更多周邊系統零組件,以協助網通設備廠取得系統效能與價格之間的平衡點。因此,亞德諾已將射頻收發器製程推進至65奈米,並以單晶片設計整合低雜訊放大器(LNA)、功率放大器(PA)、鎖相迴路(PLL),以及類比數位轉換器(ADC)和數位類比轉換器等,一次滿足4G Femtocell射頻設計需求。


據悉,該方案不僅支援70M~6GHz頻段、4×4 MIMO功能,亦導入SDR技術,可在寬頻譜範圍的調變架構下,進一步實現可編程無線電應用。簡百鍾強調,SDR將有助縮短多頻多模LTE的射頻系統開發時程,並減輕設計人員針對不同頻段逐一在射頻暫存器上編程的負擔,加速Femtocell上市時程。


看好中國大陸TD-LTE龐大商機,以及日韓加速升級LTE-A的需求,亞德諾也針對兩大區域市場量身訂做4G Femtocell射頻收發器。在TD-LTE方面,該公司利用SDR技術進行縮頻,分別推出500M~2.7GHz、325M~3.8GHz兩種方案,以因應TD-LTE使用頻段優化訊號收發設計,並提高成本效益。


至於LTE-A Femtocell部分,簡百鍾則指出,LTE-A未來須支援至8×8 MIMO,以及更複雜的載波聚合(Carrier Aggregation)技術,但現階段網路建置仍在萌芽期,因此現階段亞德諾先以兩顆高整合射頻收發器相互搭配的方案為主,協助設備業者提早展開相關設計。

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