下一代手机的RF架构如何选择

此 RFFE 设计人员可以专注于将最多的功能集成到前端模块中，而无需太担心需求会在模块设计周期发生改变。

专为旗舰手机设计的一个 RFFE 架构示例是 Qorvo 的 RF Fusion，它将所有主要的发射和接收功能（包括对主要频段的支持）都集成到三个紧凑模块中，实现高、中、低频段频谱区域全覆盖。该架构设计还支持载波聚合在全球市场的快速部署。每个模块都集成了功率放大器 （PA）、开关和滤波器。通过采用先进的晶圆级封装，RF Fusion 比分立元件节省了大约 30-35% 的空间。

图 1.Qorvo RF Fusion QM78064 高频段模块

图 1 所示为 RF Fusion QM78064 高频段模块，它同时支持 FDD-LTE（带有集成频段 7 双工器）和 TDD-LTE（频段 40 和 41），并搭载一个支持 20 MHz + 20 MHz 上行载波聚合的宽带 B41 LowDrift™ BAW 滤波器。该模块还配备一个天线开关并支持包络跟踪 （ET） 和平均功率跟踪 （APT），以尽可能减少能源消耗。

这种将功能划分到高、中、低频段模块中的 RFFE 集成方法具有几个关键的优势。

如图 2 所示，每条通道上实现元件集成，无需对元件进行板载匹配，从而提升了性能。这将发射和接收的匹配损耗降低多达 0.5 dB，进而降低电流消耗和热负荷。这种布局还在功率放大器的带宽范围内集成相应频段的滤波器，确保了每个功率放大器能得到最高效的利用。每个模块的改进性能使制造商更容易实现手机的整体性能目标。

RF Fusion 架构也为载波聚合提供了明显的优势。这一点对旗舰手机来说尤为重要，因为制造商正在快速添加载波聚合支持。一些组合了宽间隔频段（例如低频段和高频段）的聚合存在谐波干扰的风险。低频段谐波进入高频段的接收频率，可能会使接收器灵敏度下降。将这些频段拆分到不同的模块，可增加它们之间的物理隔离，从而减少谐波干扰的可能性。该架构还有助于支持窄间隔频段的聚合和带内载波聚合，因为支持特定聚合的多路复用器可以集成到每个模块中（例如，RF Fusion QM78013 中频段模块搭载一个支持 B1+B3 载波聚合的四工器）。

RF Fusion 的高度集成有助于制造商简化和加速手机设计和开发。制造商可从单一来源集成三个模块，而无需挑选、匹配、集成 30 个或更多的分立元件。这就提高了制造产量并降低了元件失效的风险。简化的设计和改进的性能降低了错失产品预定发布日期和不符合运营商标准的风险。

针对区域性中端手机的 RFFE 设计灵活性

与全球性高端手机相比，区域性中端手机有着明显不同的 RFFE 要求。由于手机价格在这个竞争激烈的细分市场中尤为关键，制造商通常设法只添加每个目标区域或运营商需要的 RF 元件。设计灵活性至关重要，因为制造商必须能够快速调整手机以适应不同的区域；他们通常只有几个月的时间来开发手机和符合运营商标准，甚至在该期间内，具体需求还可能会出现改变。

为了以最低的成本快速开发手机型号，制造商需要尽可能减少对 RFFE 架构工程设计的投入精力，以便能够通过添加每个区域或运营商所需的特定频段来快速调整手机设计。通常，制造商希望仅使用一个印刷电路板 （PCB） 布局，通过添加不同的 RF 元件即可生产多个 SKU。

为满足这些中端手机的需求，需要采用一种不同于旗舰手机的 RFFE 集成方法。Qorvo 的 RF Flex 就是这种方法的一个例子，它提供了广泛的模块组合，旨在为中端智能手机制造商提供灵活性，以快速地生产出不同的机型。

每个 RF Flex 模块都集成了核心 RF 元件，通用于手机的多个区域性变体。如今，这些元件通常是功率放大器 （PA） 和开关。制造商只需添加特定运营商网络和区域所需的滤波器，即可快速地生产区域性手机变体。

RF Flex 为制造商提供设计灵活性，使他们能够通过仅采用所需 RF 组件来最大程度降低手机成本。同时，这种方法也在有意义的地方应用集成，实现了诸多好处，例如节省空间和简化设计等。

RF Flex 架构还具有可扩展性，对于寻求全球扩展功能的制造商尤为宝贵；他们可以设计一款用于国内的机型，并可迅速添加更多滤波器，从而支持其他国家/地区所使用的频段。

场景 1 制造商设计了一款采用 RF5422 多频段 PA 模块和 RF5228 高级发送模块的中端手机。RF5422 提供所有必要的 3G 和 4G PA 功能；RF5228 为所有频段提供 2G 支持和天线开关功能。针对中国市场，制造商添加了滤波器以支持 1、3、8、34、39、40 和 41 频段。通过简单添加频段 7 和 20 的滤波器，即可针对欧洲的使用来对