在進入主題之前，請讓我們先認識幾款Peregrine半導體公司的新產品：高線性度射頻開關PE42722和兩種新的Global 1集成產品，即真正的直流開關PE42020和X波段核心芯片PE82670，這三種產品都使用Peregrine的UltraCMOS技術。Peregrine公司營銷副總裁Duncan Pilgrim指出，這些產品當中，基于UltraCMOS的智能整合技術是Peregrine的獨門秘籍。

　　下面進入我們的主題，那就是Peregrine的UltraCMOS技術為上述產品的關鍵系統帶來高集成性，且具有更高性能、高可靠性與小體積。

　　Duncan Pilgrim介紹，Peregrine是射頻SOI(絕緣體上硅)技術和先進的射頻解決方案的創始人和先驅，也是移動和模擬應用領域射頻前端解決方案的領先提供商。這其中，UltraCMOS技術的獨特性為Peregrine做出了很大貢獻。

　　UltraCMOS技術的工藝非常獨特，它是采用藍寶石材料做襯底，在其上進行硅片涂覆生成。這種工藝對切割、打磨程序要求極高，藍寶石切割的平坦度和打磨會對芯片產品的良率帶來很大影響。而基于UltraCMOS技術的器件，也有著與生俱來的優勢：隔離性好，線性度高和集成度以及穩定性更高。

　　有了這種工藝，傳統微波設計中所不能實現的功能有了實現的可能，且性能與整合度可大大提升。為了降低系統成本和電路面積，傳統上采用的GaAs器件，由于只能做射頻器件，不能做數字電路，因此，只能將模擬和數字兩個部分的模塊集成在一個封裝當中，成品率降低，且成本高，器件體積大。采用基于UltraCMOS技術后，則可將數字、模擬與射頻器件集成到一個單芯片中，體積大大減小，且線性度好、抗干擾能力強。

　　基于UltraCMOS技術，PE42722的頻率范圍為5-1,794 MHz，它支持的平均輸入功率大于65 dBmV。開關的插入損耗很小(在1218 MHz時為0.3 dB)，保留噪聲系數和接收靈敏度不變，具有出色的信號質量，同時隔離性能很好，在612 MHz時達到40dB。PE42722消耗的電流很小，只有130μA，支持+1.8V和+3.3 V邏輯信號，工作電壓范圍寬，為2.3 V?5.5 V，所有引腳的靜電放電保護高達1.5 kV。

　　PE42722高線性開關的推出標志著上行/下行雙頻段首次可以做在同一臺CPE設備中。為了方便基礎設施過渡到更高的速度，而且不需更換有線客戶端設備，高線性開關器件必須十分靈活，以便適應多個上行/下行頻段的規定。這就需要在濾波器之前建立一個雙頻段架構，從而實現直接在有線調制解調器(CM)連接器的位置安裝一個射頻開關就可以實現向DOCSIS3.1有線行業標準的過渡。由于支持DOCSIS3.0和DOCSIS3.03.1的開關，客戶端設備可以簡單并經濟有效地過渡到DOCSIS3.1標準，多業務運營商也將從中受益。

　　同樣，在工藝技術支持下，PE42020在一塊芯片上整合了多種功能：射頻高性能開關、模擬直流跟蹤，以及數字控制邏輯和阻抗控制(50歐姆吸收或開路反射阻抗)。傳統上，直流開關是用繼電器和MEMS實現。繼電器體積較大，且開關次數受到限制，而MEMS成本較高。

　　PE42020的頻率范圍很寬，從0 Hz到8000 MHz都能有效地工作，在頻譜的這一部份，在以前是做不到的。真正的直流單刀雙擲開關能夠處理很大功率，在0 Hz時能處理 30 dBm的功率，在8 GHz時能處理36 dBm的功率，而且，從直流到8000 MHz，它的射頻性能和線性度都很好。此外，它能夠切換+10 V到-10 V這個范圍的直流電壓和交流峰值電壓，電流高達80 mA，在這類產品中，這是第一個。

　　PE42020的線性度(IIP3)極好，為63 dBm，端口至端口的隔離性能也很好，在6 GHz時是37dB。它支持+1.8V和+3.3 V的標準控制邏輯信號，工作溫度范圍為-40℃至+85℃。真正的直流開關還可以承受人體模型靜電放電電壓1000V。

　　因此，PE42020未來將可在測試和測量市場中取代機械繼電器和MEMS開關，且尺寸更小，客戶的設計更加簡單容易。

　　對X波段CMOS核心芯片PE82670，UltraCMOS技術更突顯重要。PE82670使用了MMIC(單片微波集成電路)設計技術，實現高精度信號控制，而功耗極小。在這款產品中，Peregrine把標準的CMOS設計與被動的單片電路結合起來，通過真正的智能整合技術，這個高性能的X波段核心芯片把以下功能整合在一塊芯片上： 一個七位數字移相器;一個七位數字步進衰減器;隔離性能極好的信號路徑切換功能;一個緊湊的數字串行接口控制，真正與CMOS兼容。

　　這與傳統上的做法有很大不同。傳統上的X波段核心芯片是由GaAs放大器與移相器、GaAs開關及CMOS串并行轉換器等離散器件拼在一起實現，體積很大。

　　PE82670的改善依然得益于UltraCMOS技術。對MMIC設計技術，如Lange耦合器，只有III-V族技術使用。由于硅片在較高頻率的損耗特性，在硅片上使用這些被動技術一直遇到挑戰。UltraCMOS藍寶石襯底解決了這個問題──UltraCMOS藍寶石襯底是近乎完美的絕緣基片，天生適用于集成整合。

　　除此之外，UltraCMOS還促成許多其他“輔助”功能的整合，如將電壓調節器、串行外設接口等進行整合。

UltraCMOS還促成許多其他“輔助”功能的整合

　　Duncan Pilgrim透露，目前Peregrine正和GLOBALFOUNDARIES合作研發第十代UltraCMOS技術，新的技術將進一步推動未來的微波元件整合。