射频设计的前世今生：从分立元件到前端集成

大约七八年前，我和Nokia Tokyo的老工程师Sado San一起去芬兰出差，从Tampere开车去Salo，休息的时候在路边小店喝杯咖啡，聊起接下来我们去Salo要承接的新RF平台，不记得怎么的聊到了以前的工作内容。

Sado San问我：你以前是做基站RF的，那么都是分立器件喽?我：是啊，尤其是我做PA的，基本上都是单个的LDMOS管。他点点头：其实以前手机也是分立器件，我还得自己调频综（Frequency Synthesizer）和本振（LO）呢！

他顿了顿，叹口气说：现在RF不如以前好玩了，你看Salo的人把整个平台都定制好了，我们拿来就像乐高（LEGO）一样搭积木，自己能发挥的部分太少了。

Sado San比我年长十岁，他的RF工程师生涯是从BB机这种上古神器开始的；在他看来，乐高虽好，但那总是小孩子的玩具，无法与工匠们所醉心的玲珑榫卯相提并论。

这是一件有点令人伤感的事情。

作为本世纪第一个十年里入行的RF工程师，我幸运的抓到了分立器件时代的尾巴。在后来的十二年间，我目睹了整个RF工程加速走向集成化的进程；RFIC工程师与RF系统工程师的分工越来越明显，行业的集中度也提升到了史无前例的高度。

我们今天已经很熟悉广泛应用于手机RF前端的集成化模块，但是这些模块出现的时间也许比一般人想象的更早：我在十年前加入Nokia之时，Nokia S60机型的RF前端已经大规模集成化了；而我也曾经好奇的在Nokia浩如烟海的资料库里寻找早期开发的历史文档，发现集成化前端其实在更早的时候就已经作为技术储备开始研发。

下图是十年前Nokia主流平台的前端架构图的一个角落：

这就是一个典型的FEMiD（Front-end Module with Integrated Duplexers）。事实上全图也只是由不超过5个模块互联而成——也就是说整个RF部分几乎没有分立器件（除了匹配电路）。

这是一个典型的3G时代产物，WCDMA Band 1/4，2，5，8就足以包打天下，GSM则与WCDMA共用通道，从现在的眼光来看这种配置相当简单。但是在十年前，大部分RF器件商提供的基本上都是分立的PA、TRX和Duplexer，只有Nokia这一类既有深厚的技术能力（能做出来），又拥有巨大市场（做出来有量，能赚钱）的主流厂家才会进行这样规模定制：新平台伊始，找来市面上主要的几家供应商，论证方案，决定架构，组合搭配；最终选择不超过两种组合方案（通用性要求，避免独家供货造成价格和产量的潜在威胁），在定型的平台上投产数个机型。

FEMiD在很长的时间里一直手机集成化前端的主流，直到某一天有个手机行业的门外汉（也可以说是“门口的野蛮人”）出现：

这是一张网图，iPhone4的RF前端，早在那时iPhone已经开始使用PAiD（PA with Integrated Duplexers，也称PAD）在3G上；而在后一代被称为百世经典的iPhone4S上，这种趋势更加明显：

这时各路老牌厂商才意识到这个门口的野蛮人的不简单——它居然掀起乃至引领了这一潮流，从此PAiD在LTE时代几乎成为手机RF前端的标配。

FEMiD以及后来的PAiD，是在近五六年间为人们所熟知以及大规模商用的——这与iPhone4/4S的出现时间惊人的一致；虽然在技术史上它们出现的时间远远比这要早，但是在更早的时候它们都只是少数几家大公司军火库里的定制武器，直到后来“军火商”们发现有利可图，开始大规模开发商用型号的FEMiD和PAiD——这是集成化前端发展史上一个重要的节点，从此无论FEMiD还是PAiD都开始成为可以在产品目录上自由选择的商用器件。

序幕一旦拉开，潮流便不可逆转，RF LEGO的时代从此开启。

【后记与前言：逻辑与角度。

我们如果观察手机集成化RF前端的发展历史，就会发现有两个逻辑贯穿始终：技术的逻辑和商业的逻辑；无论我们讨论需求也好、技术实现也好，抑或经营利润，实际上都被包含在这两个逻辑之中。

同样的，当我们观察一个行业的发展，同样有两个角度需要关注：历史的角度与发展的角度；以历史的角度来观察，才能辨清得失；以发展的角度来展望，才能预见未来。

续篇将从这两个逻辑和两个角度来讲述集成化RF前端的三生三世。】