Qorvo专家是如何看待智能手机的演变的？

频段17上行链路 信号的三次谐波可能干扰频段4中的接收信号

聚合密集频段时，这些频段通常共享RF前端内的相同RF路径，会出现不同的交叉隔离问题。示例包括频段1和3以及频段25和66。在这些情况下，问题在于一个频段的发射频率接近另一个聚合频段的接收频率。多工器可以将多个聚合频段的所有发射和接收滤波器合并到一个设备中，提供有效的解决方案，允许同时使用聚合频段，并提供频段间隔离。由于智能手机可用空间和天线数量的限制，当网络运营商聚合三个或多个频段时(图3)，多工器将变得越来越重要。

电源管理

几种趋势都需要更出色的电源管理，以尽可能延长智能手机电池寿命并避免温度过高。通过上行链路CA等技术实现的更大传输带宽需要更多功耗。此外，在单个带宽内合并分量载波的带内上行链路CA涉及比标准LTE信号更高的峰值-均值功率比，因而提高了PA线性度 要求。例如，CA可将上行链路带宽加倍至20+20MHz(200个资源块)，使调制信号包络的峰值-均值功率比超过4.5dB的可能性至少翻倍。

另一个新兴要求是2级功率，该新标准将输出功率加倍至26dBm，可补偿高频段的更大传输损耗(如频段41)。 更大输出功率可以让运营商在使用更高频段时保持蜂窝覆盖范围，以增加频谱并支持更高数据速率。在更高功率中，热性能变得很关键；设备的可靠性取决于能否通过有效散发额外的热量让设备保持可接受的工作温度。

包络跟踪(ET)通过持续调整PA电源电压来跟踪RF包络并尽可能提高PA效率，可减少功耗和散热，其正在从旗舰手机扩展至主流应用。ET提供的更高效率有助于推广宽带PA，尽可能减少手机所需的PA。然而，ET的使用局限于20至40MHz频道，并且需要处理更宽的应用 带宽，如带内上行链路CA。

天线

由于需要支持更快数据服务和更广泛的RF频率和技术，智能手机中的天线数量也随之增加。如今的手机可能包含6根或7根天线，包括主蜂窝和分集接收 (DRx)、Wi-Fi、近场通信(NFC)及其它标准。在一般手机的有限物理空间内安装更多天线成为越来越难的工程挑 战。而MIMO需要在多根天线上同步传输，使情况更严峻。通过在使用相似频率(如蓝牙和Wi-Fi)的多个服务中分享相同天线，可以最大程度减少需要增加的天线数量。天线共享还可用于支持更快的Wi-Fi性能，通过在LTE和第二条Wi-Fi RF链之间分享LTE DRx天线，可启用2×2 MIMO Wi-Fi。

天线调谐可通过调整天线阻抗来优化特定频率下的效率，此方法越来越常用，以支持不断扩大的LTE频率范围。 

图3：随着网络运营商通过聚合频段来提高数据速率，多工器变得越来越重要

RF集成

尽管智能手机变得越来越大，这主要源于用户对更大屏幕的偏好，但分配至RF前端的空间却并未增加。目前的旗舰手机中，通常只有10%至15%的内部区域专属于蜂窝、Wi-Fi和蓝牙RF功能。智能手机变得越来越薄，减少了内部体积，而制造商需要利用有限的空间添加新功能并实现最大电池尺寸，以响应用户对更长工作时间的需求。结果是，RF前端必须包容越来越复杂的功能，包括支持越来越多的频段，而可用空间却几乎不变。要应对日益复杂的RF，更高的RF前端集成水平是关键，在支持大量频段和CA组合的旗舰手机中尤其如此。 除了节省空间，集成式RF前端模块还可简化智能手机的设计，因为许多RF挑战可在模块内解决，而不需要智能手机制造商来设计解决方案。这样智能手机制造商就能关注智能手机设计的其它方面，在竞争日趋激烈的市场中吸引消费者。通过简化设计，高度集成的模块还能帮助智能手机制造商缩短上市时间。此外，由于可能发生故障的元件减少， 智能手机的制造良品率得到了提升。

图4：为了处理所有主要蜂窝频率，智能手机在覆盖低频段(a)、中频段(b)和高频段(c)的三个前端模块中集成了PA、开关和滤波器

高度集成RF前端架构的一个示例是Qorvo的RF Fusion，利用三个紧凑位置支持所有主要LTE频段：低频段、中频段和高频段(图4)。每个模块都包含PA、开关和滤波器，并使用高级封装，相比分立式元件所需的印刷电路板 (PCB)面积，可节约30%至35%的空间。除了节省宝贵的PCB空间，这种方案还有几个优势：可通过在每条通道上集成元件来提高性能，无需板载匹配， 损耗降低0.5dB之多，功耗和热负载减少 (图5)。通过减少损耗有助于满足手机制造商的性能目标。该集成架构还可帮助管理RF隔离，如CA聚合频段间的相互作用。例如，支持具体频段合并的多工器可以合并到每个模块中。未来，可能将整个RF前端集成到单个模块中，这需要权衡制造商获得