面對(duì)移動(dòng)電話數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求量的持續(xù)攀升，基站設(shè)計(jì)人員被迫不斷地增加帶寬和降低成本。就安裝和運(yùn)作旨在滿足增長(zhǎng)需求的額外基站而言，影響其總體成本的因素很多。在宏蜂窩基站中使用體積較小、功率較低的電子組件除了有助降低初期成本以外，對(duì)于降低基站塔的現(xiàn)行土地房屋租賃成本及電能消耗也是有利的。諸如遠(yuǎn)端射頻頭 (RRH) 等新型架構(gòu)有望進(jìn)一步減低成本。超小型微微蜂窩和毫微微蜂窩基站將數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)擴(kuò)展到了較大的宏蜂窩基站未覆蓋的領(lǐng)域。為了實(shí)現(xiàn)這些好處，基站設(shè)計(jì)人員需要具有極高集成度的新型組件，而且它們不能以犧牲性能為代價(jià)。

由于性能要求的原因，射頻電路中 RF 部分的集成尤其具有挑戰(zhàn)性。10多年前，典型的基站架構(gòu)需要若干個(gè)電路級(jí)，包括低噪聲放大、至中頻 (IF) 的下變頻轉(zhuǎn)換、濾波及進(jìn)一步的放大。如今，較高性能混頻器、放大器和具有較高采樣速率的較高動(dòng)態(tài)范圍模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 使設(shè)計(jì)人員能免除下變頻轉(zhuǎn)換級(jí) (集成為單個(gè) IF 級(jí))。然而，組件集成仍然受到一定的限制?；祛l器可提供緩沖 IF 輸出、集成型平衡-不平衡變壓器、LO 開(kāi)關(guān)及分頻器。帶有一個(gè)混頻器和一個(gè) LO 用 PLL 的器件代表了近期的集成化發(fā)展水平。內(nèi)置雙混頻器和雙放大器的器件已面市。到目前為止，尚沒(méi)有將 RF 鏈路的任何部分與 ADC 集成在同一塊芯片上的器件。這主要是因?yàn)槊糠N組件都必需采用獨(dú)特的半導(dǎo)體工藝。對(duì)于應(yīng)用來(lái)說(shuō)，由于選擇一種通用工藝所帶來(lái)的性能折衷是不能接受的。

與此同時(shí)，手機(jī)射頻電路已發(fā)展成為高集成度的基帶和收發(fā)器 IC 以及集成型 RF 前端模塊 (FEM)。收發(fā)器與天線之間的 RF 功能塊包括濾波、放大和開(kāi)關(guān) (需要時(shí)在組件之間還包括阻抗匹配功能塊)。收發(fā)器集成了接收 ADC、發(fā)送 DAC及相關(guān)聯(lián)的 RF 功能塊。這里，性能要求所處的水平允許采用一種通用的工藝。FEM 運(yùn)用系統(tǒng)級(jí)封裝 (SiP) 技術(shù)來(lái)集成不同的 IC 與無(wú)源元件，包括多模式濾波器和用于發(fā)送與接收的 RF 開(kāi)關(guān)。這里雖然不適于采用某種通用工藝，但仍然需要集成。

微微蜂窩和毫微微蜂窩基站中的 RF / IF、ADC 和 DAC 組件的性能要求往往遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于宏蜂窩基站，這是因?yàn)槠涓采w范圍、功率輸出和每個(gè)服務(wù)區(qū)的用戶數(shù)量均不及后者。在某些場(chǎng)合中，手機(jī)組件的修改版可用于微微蜂窩或毫微微蜂窩基站，并提供必要的集成、低功率和低成本。這里，一種通用的半導(dǎo)體工藝為信號(hào)鏈路中的所有功能塊提供了足夠的性能水平。宏蜂窩基站怎樣才能實(shí)現(xiàn)這種集成度呢？

傳統(tǒng)的集成化方式是：在一顆單片式芯片上集成越來(lái)越多的功能，而這往往是“成群”出現(xiàn)的。較小幾何尺寸的半導(dǎo)體工藝成為可行、具備生產(chǎn)價(jià)值并產(chǎn)生了適合基站應(yīng)用的足夠性能。隨之而來(lái)的功耗降幅常常為整整一個(gè)數(shù)量級(jí)，這使得能夠?qū)⒃S多先前分離的功能部件加以集成。這樣一來(lái)就可以整合眾多的新型功能，不久便會(huì)有一批高集成度的產(chǎn)品面市。在手機(jī)領(lǐng)域，伴隨著基帶和收發(fā)器 IC 的問(wèn)世就出現(xiàn)了上述情形。在兩次重大的工藝幾何尺寸改進(jìn)之間，常常存在一個(gè)漫長(zhǎng)的滯后期。當(dāng)傳統(tǒng)的集成化方式受阻時(shí)，其他的替代方案便出現(xiàn)了。

與在手機(jī)中一樣 (即：?jiǎn)纹郊梢恢毖永m(xù)到 RF 前端，接著由模塊提供后續(xù)的集成)，一種新型模塊為基站應(yīng)用提供了新的集成度。近期的例子是凌力爾特公司推出的 LTM9004 和 LTM9005 μModule® 接收器，它們實(shí)現(xiàn)了高速 ADC 與 RF 信號(hào)鏈路的集成。LTM9004 采用直接轉(zhuǎn)換架構(gòu)，具有一個(gè) I/Q 解調(diào)器、低通濾波器和一個(gè)雙通道 ADC (圖 1)。而 LTM9005 采用 IF 采樣架構(gòu)，具有一個(gè)下變頻混頻器、SAW 濾波器和一個(gè)單通道 ADC (圖 2)。這兩款器件均采用 22mm x 15mm LGA 封裝，占用的板級(jí)空間縮減了約 75%，同時(shí)集成了多個(gè) IC 和幾十個(gè)無(wú)源組件。這種集成是無(wú)法運(yùn)用傳統(tǒng)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)楦咚?ADC 采用細(xì)線 CMOS 工藝，而 RF 組件采用的則是鍺化硅 (SiGe) 工藝。此外，由于性能要求的緣故，許多無(wú)源組件完全無(wú)法采用硅集成。

為什么說(shuō)這種集成度最適合采用 SiP 技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)呢? IF 采樣架構(gòu)為此提供了一個(gè)明確的論據(jù)。每種組件都具有獨(dú)特和苛刻的要求，因而必須依賴于某種優(yōu)化的制造工藝。這就造成了目前沒(méi)有通用工藝的現(xiàn)狀。更加重要的是，中頻頻段上的信號(hào)濾波必須非常優(yōu)良，以確保對(duì)有可能影響基站性能的干擾信號(hào)進(jìn)行帶外抑制。如今，這種濾波處理是利用密封陶瓷封裝的表面聲波 (SAW) 濾波器來(lái)完成的。LTM9005 中集成了此類濾波器。