업계 최초 48V LDMOS RF 전력 트랜지스터 포함

프리스케일 RF 사업부 총책임자 리투 파브르(Ritu Favre)

AFT09VP350N은 720~960 MHz의 주파수 대역에서 운영되는 복합 반송파 GSM 및 복합 표준 매크로 셀 애플리케이션 전용으로 설계된 업계 최초의 48V LDMOS 트랜지스터다.

기하급수적으로 높아지는 데이터 전송률, 다양한 무선 표준, 늘어나는 네트워크 복잡성을 지원할 수 있는 비용 효율적인 RF 전력 솔루션이 출시됐다. 프리스케일 반도체가 첨단 에어패스트(Airfast) RF 전력 포트폴리오의 첫 2개 제품을 발표한 것. 이 신제품은 비용 효율적인 소규격 구성으로 업계 최고 수준의 전력 밀도, 신호 대역폭, 선형 효율 및 이득을 제공하도록 설계됐다.
프리스케일 RF 사업부의 총책임자인 리투 파브르(Ritu Favre) 씨는 "전 세계의 무선 네트워크가 점점 복잡해짐에 따라 RF 전력 시장의 요구사항 또한 복잡해지고 있다"면서 “다양한 변조 형식과 확대되는 대역폭, 축소되는 규격으로 인해 RF 전력 기술에 대해 더 포괄적인 시스템 차원의 접근방식이 필요하게 됐다. 프리스케일의 최신 에어패스트 제품군은 이러한 패러다임 변화를 고려하여 설계됐다”고 말했다.
AFT09VP350N은 720~960 MHz의 주파수 대역에서 운영되는 복합 반송파 GSM 및 복합 표준 매크로 셀 애플리케이션 전용으로 설계된 업계 최초의 48V LDMOS 트랜지스터다. 도허티(Doherty) 구성으로 사용하는 경우, 이 디바이스는 단일 트랜지스터 패키지만으로 유사한 설치 면적의 다른 LDMOS 솔루션의 거의 2배에 달하는 57 dBm(500 W)의 피크 출력을 제공한다. 이에 반해, 현재 일반적으로 사용되는 40~60 W 전력 송신기는 대부분 이러한 수준의 피크 출력을 제공하려면 2개 또는 3개의 개별 패키지 디바이스를 사용해야 한다.
920~960 MHz 대역용으로 설계된 도허티 회로에서 AFT09VP350N은 50 dBm(100 W)의 평균 출력에서 50%의 효율, 19 dB 이상의 이득을 제공하는 동시에 엄격한 복합 반송파 GSM 보정 후 선형도 사양을 만족한다. 극도로 낮은 열저항을 제공하는 오버 몰드형 플라스틱 OMNI 패키지를 통해 이러한 효율이 더욱 향상되었다고 회사는 설명했다. 또한 AFT09VP350N은 와트 당 기준으로 측정한 디바이스 드레인 소스 정전용량이 50% 감소되어 최대 100 MHz의 순시 신호 대역폭 용량을 제공한다.
에어패스트 제품군의 전력 및 주파수 스펙트럼 반대편에 있는 제품은 28V AFT26HW050GS LDMOS 트랜지스터다. 이 제품은 2500~2700 MHz 사이의 광역 순시 대역폭 마이크로/매크로 셀 LTE 애플리케이션 전용으로 설계됐다. AFT
09VP350N과 유사하게 AFT26HW
050GS도 단일 패키지 내에 2개의 개별 정합 트랜지스터가 도허티 호환 구성으로 포함돼 있다. AFT26HW050GS는 2620
~2690 MHz 대역용으로 설계된 도허티 회로에서 47 dBm(50 W)의 피크 출력, 15.5 dB 이상의 도허티 이득과 39 dBm(8 W) 평균 출력 기준으로 48%의 효율을 제공한다. 이러한 조건에서 이 디바이스는 20 MHz LTE 테스트 신호를 사용할 때 -54 dBc의 DPD 보정 값을 제공한다. 5~7 W 송신기를 기준으로 할 때, 이는 이전 세대 프리스케일 LDMOS 솔루션에 비해 7점이 높아진 효율이며 해당 주파수에서 현재까지 보고된 업계 최고의 반도체 도허티 효율이라고 회사는 설명했다. AFT26HW050GS는 높은 이득 및 효율과 더불어 100 MHz 이상의 순시 신호 대역폭도 지원한다. 또한 이 디바이스는 제조가 간편한 표면실장 중공(air-cavity) 패키지로 공급되므로 임베디드 코인 또는 간단한 비아 어레이(via array)에 장착해 열 및 전기 접지를 구현할 수 있다.

차세대 RF 전력 제품에 대한 시스템 차원의 접근
프리스케일은 에어패스트 RF 전력 솔루션이 효율, 피크 출력, 신호 대역폭 증가 문제를 해결하는 동시에 지속적인 가격 절감 압력에 대응할 수 있도록 설계됐다고 소개했다. 최신 에어패스트 디바이스는 이전 세대 제품에 비해 대역폭이 2~3배 증가되었기 때문에, OEM 업체들이 제품 포트폴리오를 간소화하고 시스템 비용을 절감하면서 광대역 복합 표준 증폭기를 개발할 수 있다. 특히, AFT09VP350N에 사용된 48 V 기술의 비용 효율을 활용하면 OEM 업체들이 훨씬 적은 부품으로 차세대 송신기를 개발할 수 있다고 회사는 설명했다. 이와 같이 부품 수를 줄일 수 있으며 열저항이 낮은 플라스틱 패키지로 공급되므로 전력 증폭기의 크기와 가격을 낮출 수 있고, 이를 통해 무선 네트워크 사업자에게 더 작고 가벼운 RRH(원격 무선 헤드)를 공급할 수 있게 된다. AFT26HW050GS는 또한 제조가 간편한 표면실장 중공 패키지를 통해 비용 효율을 최적화할 수 있다. 이러한 구성과 함께 효율이 상당히 향상됨에 따라 고가의 구리 판 또는 코인을 사용할 필요가 없으므로 중량과 시스템 가격을 낮출 수 있다. 결과적으로 더 작고 가벼우며 비용 효율이 뛰어난 무선 솔루션을 구현할 수 있게 된다.
AFT09VP350N 및 AFT26HW050GS는 2·4분기에 일반 샘플과 함께 레퍼런스 디자인 및 기타 지원 도구가 함께 공급될 예정이다. 연내에 다양한 셀룰러 대역과 출력 레벨을 지원하는 추가 디바이스도 발표할 예정이다.