在过去的15年中，商用无线通信技术的数量和类型均呈现爆炸式增长，从使用FDMA的相对简单的系统到GSM和CDMA网络中使用的更高阶调制机制，再到新标准和服务（如WiMAX和ZigBee）。对那些支持这些应用的半导体制造商来说，它们意味着巨大的机遇。而对设计者来说，这些机遇则伴随着产品开发过程中固有的挑战。新开发的产品必须提供越来越高的性能，同时必须能以低成本进行批量生产。飞思卡尔用满足所有独特要求的RF功率系列设备来满足各种无线应用的要求。

尽管蜂窝和WiFi技术领域的进步从根本上说是不断演进的，且它们的使命也非常清楚，但WiMAX有可能成为一种真正意义上的革命性产品，跨越特定应用的界限，补充（或与之竞争）由这两种技术执行的功能。尽管市场研究普遍呈乐观态度，但现在就断言WiMAX将在撼动根深蒂固的传统服务方面产生多大影响还为时过早。

如果预期功能可用全部实现，WiMAX应能取代T1专线和蜂窝系统中的微波链路，为DSL和有线高速上网提供无线替代方案，在城域甚至国家范围内传送因特网接入业务。与蜂窝应用相比WiMAX的性能甚至更加优越。然而WiMAX的良好市场预期目前主要局限在车载应用环境中，比如New Jersey收费公路上以70mph速度行驶的汽车上，而且该预期还没有办法得到证明。Freescale Semiconductor多年前就开始了用于WiMAX的RF功率器件的研发，并于2005年发布了首款产品。

如果全部实现的话，WiMAX的功能将使它能够取代有线T1线路和蜂窝回程中的微波链路，提供一种替代电缆和DSL的无线方式来实现高速互联网接入，同时在全市甚至全国提供高速互联网接入。对无线回程等固定应用来说，我们几乎可以断言WiMAX将迎来一个光明的未来。然而，能否在更广泛的市场上普及主要取决于它在车辆移动通信环境中（如以70mph的速度行驶在新泽西收费公路上的汽车中）的表现，而这一点还有待验证。多年来，飞思卡尔半导体一直致力于开发专门面向WiMAX基础设施应用的RF功率技术，并于2005年推出公司的第一款产品。

WiMAX要求RF功率设备提供更高的线性和效率，即使与最苛刻的数字蜂窝调制技术相比也是如此。当然，要感谢64级别正交幅度调制（64QAM）和正交频分复用（OFDM）技术，它们使WiMAX在提供更高速率和更高网络容量方面具有如此大的吸引力。

对WiMAX服务来说，要实现RF功率设备的性能，仅仅达到给定的输出功率要求还远远不够。相反，设备不但需要提供理想的输出，还需要提供64QAM和OFDM要求的高效率和前所未有的线性特征。为了实现最理想的线性特征，RF功率设备一般都以低于最大额定值的功率电平运行。因此，用于WiMAX服务的RF功率晶体管必须实现必要的线性和高效率这两个互为矛盾的目标，同时提供所需的输出功率。使事情更糟的是，尽管“峰值”功率对很多应用来说都是可以接受的基准，但它却比为WiMAX系统指定的“平均”功率高出5倍多。

很长一段时间以来，公司一直提供横向扩散金属氧化物半导体（LDMOS）RF功率晶体管，该晶体管能够提供在2.5-GHz WiMAX系统基础设施内运行所需的性能。然而，公司新推出的MRF7 S38010H、MRF7S38040H和MRF7S38075H LDMOS设备（见图）将这一功能扩展到了将在欧洲和其它国家使用的3.5-GHz WiMAX波段，这些设备是实现这一目标的第一批LDMOS设备。这些设备是在飞思卡尔的第七代高压LDMOS（HV7）加工流程中生产的，使用+28 VDC电源运行。设备是内部匹配的，在飞思卡尔结合了静电释放（ESD）保护的先进低热抗封装内提供。

飞思卡尔新型WiMAX设备的额定峰值功率分别为10、40和75W（请参见下表），因此在3.4至3.8 GHz的频段内的平均额定功率为2、8和16W（测试使用了7-MHz-wide WiMAX IEEE 802.16信号）。LDMOS（及其它硅技术）的替代解决方案是GaAs和GaN，它们虽然可以提供卓越的性能，但设备成本要高得多。在2.5和3.5 GHz频率上使用LDMOS设备能够大幅（高达30%至80%）降低WiMAX基站的成本，从而使其成本远远低于为3.5 GHz的WiMAX服务设计的任何其它类型的复合半导体设备。

LDMOS在高频RF应用中有着光明的前景，未来频率可扩展到3.8 GHz以上，这一点几乎可以完全肯定。任何对此持怀疑态度的人都可以回想一下十年前的情况，当时，人们普遍认为LDMOS是用于频率约为1 GHz的应用的理想技术。今天，在3.8 GHz的频率上，LDMOS提供的总体性能甚至高于十几年前它在1 GHz频率上提供的性能。新的WiMAX功率晶体管在增强功能这条漫长道路上的下一步。

WiMAX是否将大行其道?

在3.5 GHz的WiMAX调制环境下运行时，MRF7S38075H LDMOS FET以13 dB的增益提供16W的平均功率，并且可以将应用的运行效率提高18%。

了解WiMAX发展状况的人中很少有人会怀疑这项技术将成为固定环境中的赢家，如蜂窝回程、农村宽带和在比WiFi热点大得多的范围内提供高速数据。它甚至可能成为向家庭和企业成功提供高速互联网接入的第一种无线技术，占据以前MMDS和LMDS屡屡失败的领域。然而，对这种突破性技术来说，最大的市场发展前景或许在于在移动环境中提供高速服务。如果能够实现这一点，它就将成为同样正在努力实现这一目标而且正在快速发展的蜂窝服务的竞争技术。

现在，为了在移动环境中提供可接受的性能水平，WiMAX技术正在迅速发展。然而，现有的竞争对手不可能原地不动。EV-DO是对CDMA 2000的高速增强技术，而HDSPA（高速下行分组接入）和HSUPA（高速上行分组接入）是宽带码分多址（WCDMA）、全球移动通信系统（GSM）和通用移动电信系统（UMTS）的一般性增强。

一年多以来，Verizon和Sprint一直将EV-DO作为一种独立服务提供。他们最初通过笔记本电脑中的PC卡提供这种服务，现在则通过支持EV-DO的电话提供。然而，基于GSM/EDGE的运行商现在可以提供不相上下（甚至更高）的性能，而且正打算通过增加HSDPA和HUSPA来进一步提高其性能。这两种技术使传统的无线运营商能够有史以来第一次提供一些新服务，如视频和速度足够快的互联网接入。

现在，WiMAX还处于起步阶段，部署的范围也限于固定应用。如果事实证明它能在移动环境中提供与蜂窝技术不相上下的性能，那么它的未来将一片光明。WiMAX论坛（www.wimaxforum.org）的成员都认为，对WiMAX是否将“go mobile（具备移动功能）”这一问题的回答只是一个时间问题，而不是会不会。一旦克服了这一障碍，未来的WiMAX运营商还必须表明，基础设施所需的巨大投资将带来丰厚的回报。

WiMAX是否将大行其道是一个无人能回答的问题。但是，即使没有全面的移动功能，WiMAX仍值得人们期待，它甚至可能会被无线运营商集成到他们的系统中，也可能会用于大楼内接入。此外，WiMAX还非常适合用于回程应用，所以我们可以肯定，WiMAX在这一应用领域以及在北美和其它发展中国家的农村地区提供高速互联网服务方面将取得成功。它甚至可能作为一种宽带互联网接入解决方案与DSL（数字用户线路）及CABLE展开竞争。

作者：John McCaffrey, 飞思卡尔半导体