CMOS_PA靠尺寸/价格杀出重围抢进低端手机

互补式金属氧化物半导体功率放大器(CMOS PA)可望挟尺寸、成本优势快速崛起。高通(Qualcomm)推出支持LTE的CMOS PA后，已引起业界对此更小型、低成本的射频(RF)元件高度关注，尤其中低端手机制造商更将其视为升级产品通讯规格的重要途径而扩大导入，将有助CMOS PA在传统三五族(III/V)PA技术环伺的市场杀出重围。

英飞凌(Infineon)应用工程暨技术行销总监Heiss Heinrich表示，目前用于PA与低杂讯放大器(LNA)等主动式射频元件的技术共有四种，分别为CMOS、砷化镓(GaAs)、矽锗碳(SiGe:C)及最新的氮化镓(GaN)。由于射频元件通常要求高稳定性、高线性与效率，因此市场一向由磷化铟镓(InGaP)/砷化镓异质接面双极性电晶体(HBT)等传统三五族材料，或矽锗碳技术所把持；然而，近期CMOS方案的效能突飞猛进，已使射频元件技术竞争态势产生变化。

特别在处理器大厂高通力拱之下，CMOS PA发展声势更是一夕高涨。该公司在今年全球行动通讯大会(MWC)中，抢先业界发表可支持LTE多频多模的CMOS PA，不仅大幅拉近CMOS与传统三五族PA技术的效能差距，更可望挟CMOS制程成本较低，并可提升周边元件整合度的设计优势，助长CMOS PA在低端智能手机的渗透率。

Heinrich认为，CMOS PA在入门级手机和低端智能手机应用领域将愈来愈具主导力，主因系CMOS制程相当成熟，用于PA电路设计的弹性与可能性势必较三五族HBT技术提升不少；同时CMOS PA还能整合周边元件提高性价比，遂取得有利发展位置。

与此同时，高通投资大量资源在中国大陆市场推广高通参考设计(QRD)，亦有助其CMOS PA加速在中低价手机市场打开能见度。高通表示，CMOS PA整合封包功率追踪器(Envelope Power Tracker)、谐波预失真、天线切换器和匹配调谐器等元件，效能足以媲美传统三五族PA方案，占位空间亦可减少一半以上，且能以CMOS制程快速放量压低成本，未来将吸引更多手机制造商青睐。

不过，CMOS PA的高频操作性能仍有待改善，短期内不容易打进高端LTE Cat.4、LTE-Advanced，或达到Gbit/s传输速率的802.11ac手机射频模组。Heinrich强调，高端手机相当注重射频性能，传统PA技术因材料特性相对CMOS稳定，市场占有率将维持高档表现。为因应未来更高频的无线通讯应用需求，英飞凌亦已开发全新的第八代双极矽锗碳技术，将进一步催生高整合、高效能且小尺寸的射频模组，防堵CMOS PA业者攻势。