手机需要更高集成度，射频前端设计挑战加剧

时间：09-18 来源：互联网点击：

随着移动行业向下一代网络迈进，整个行业将面临射频组件匹配，模块架构和电路设计上的挑战。

直到早期的LTE网络部署，射频系统的设计涉及较少数量的前端组件，也因此相对的简单与直接。当无线网络开始升级成LTE-Advanced，射频前端的设计愈发复杂。与此同时，载波聚合、多输入多输出（MIMO）、多样性接收模块和包络跟踪等各类技术让4G网络变得更加高效和稳定。

全球众多的LTE频段组合早已增加射频设计的复杂性。为了支持繁多的频段与频段组合，移动设备需要更多的射频组件。由于智能手机内部设计的局限性，加上手机电源与整体外形设计上的限制，射频前端需要精心设计才能够优化设备的整体性能并减少信号的干扰。该设计要避免对手机的工业设计、可靠性和功能性造成任何负面影响，同时需要支持手机的创新特性与功能。

随着整个行业向LTE-Advanced Pro与5G迈进，射频前端的设计将变得更为复杂。新的无线网络需要更多的射频前端功能，包括高阶MIMO与Massive MIMO、智能天线系统以及复杂的滤波功能。目前一台支持双载波聚合的高端智能手机的射频前端组件数量已经是一台标准的3G智能手机的七倍之多，而且这个数量预计会随着无线网络升级成LTE-Advanced Pro与5G而翻倍。

虽然射频前端的设计日益复杂，但智能手机的射频组件靠以下三种方式减少了物理空间的使用：

· 缩小面积的半导体工艺：这个工艺的发展让一些分立组件的体积在过去几年中大幅度缩小。一反以往，砷化镓（GaAs）和硅锗（SiGe）等的新材料的出现已经使功率放大器（PA）的尺寸减小。与此同时，目前的收发器和低噪声放大器（LNA）的尺寸也因采用28纳米及以下的缩小面积的半导体工艺而减少。

· 先进的封装技术：芯片级声表封装（Chip-Sized SAW Packaging，CSSP）、裸片级声表封装（Die-Sized SAW Packaging，DSSP）、薄膜声学封装技术（Thin-Film Acoustic Packaging，TFAP）、CuFlip以及晶圆级封装（Wafer-Level Packaging，WLP）等新型封装技术使许多射频前端组件，包括滤波器，双工器和多路复用器，得以大幅度缩小。除了组件级小型化之外，这些技术还在系统级别上，通过减少材料清单和简化与其他组件（包括天线开关和收发器）的集成，节省了大量成本。

· 增加组件的物理集成：Qorvo等供应商所推出的集成解决方案不断地加速主要射频前端组件，如滤波器，PA，双工器和交换机的集成和模块化。这些方案通过集成某些组件于同一封装来缩小射频前端的尺寸，对减少总体尺寸至关重要。

物理集成的概念正在通过新的封装解决方案进一步扩展。其中，与双工器集成的前端模块（FEMiD）及与双工器集成的PA模块（PAMiD）将各种组件，如PA，开关，发射机的低通滤波器和接收器的SAW滤波器集成到前端模块。由于各类射频组件的异构性质和信号干扰，并非所有组件都适合集成，但这些新型集成模块有助于降低复杂性，并减少使用空间。

此外，瞄准单一市场的入门级智能手机中所采用的分立组件设计与销售全球的高端智能手机中所采用的射频前端设计有着非常明确的界线。显然，后者更高级别的组件集成和精细设计能提供更卓越的性能与表现。多数的大型OEM厂商越来越多地为其旗舰机型采用单一

上一篇：RFID时代，无人超市能走多远？
下一篇：复杂系统的高性能时序需求讲解

射频前端移动行业模块架构相关文章：

栏目分类