高通提供完整射頻前端解決方案 為高端智能手機做好“里子”通信
隨著智能手機普及進入尾聲，消費者對手機的品質要求越來越高，高端智能手機迎來爆發期。但是什么樣的手機才能稱得上高端智能機？
隨著智能手機普及進入尾聲，消費者對手機的品質要求越來越高，高端智能手機迎來爆發期。但是什么樣的手機才能稱得上高端智能機？是取決于外觀還是拍照或者是其他附加功能，這些只能稱得上手機的“面子”，更重要的是“里子”。高端智能手機里最大的價值就是其射頻前端，如果離開了這個要素，手機也不過是一塊“板磚”。
射頻前端（RFFE）是移動電話的射頻收發器和天線之間的功能區域，主要由功率放大器 (PAs) 、低噪聲放大器 (LNAs) 、開關、雙工器、濾波器和其他被動設備組成。如果沒有適當的RFFE，設備根本無法連接到移動網絡。所以說一個設計合理的RFFE對于當前在手機性能、功能和工業設計方面的創新是至關重要的。
但是如今，RFFE正面臨著難題，高端智能手機不斷推陳出新，屏幕越來越大、機身越來越輕薄等等這些變化導致了關鍵RFFE組件的物理空間減少。另一方面，不斷增加的頻段、載波聚合需求的加大，以及未來不斷出現的需求如4×4 MIMO，RFFE正在變得越來越復雜。RFFE廠商迫切需要一個集成化的解決方案，否則，對于高端智能手機，它將會很難在一個設計中支持如此多的頻段和載波聚合組合。
為了解決這一問題，近年來，多家第三方射頻前端芯片公司一直在努力。但是在高通看來，第三方僅僅擁有一個或幾個簡單的射頻元器件，只能獨立地工作實現一些硬件上的功能。但有些技術，比如包絡追蹤(Envelope Tracking)、TruSignal天線信號增強等，必須要與高通的Modem平臺緊密配合才能實現最好的性能。
據悉，高通的整合射頻前端解決方案可以解決一系列相關問題，具備有一個高度集成的射頻前端，基本整合了調制解調器和天線之間的所有基本組件。
射頻前端是高端智能機的“幕后英雄”
過去的十年間，手機行業經歷了從2G、3G，再到4G兩次重大產業升級。在4G普及過程中，“五模十三頻”、“五模十七頻”等概念成為手機廠商重要的宣傳熱點。它不但體現了智能手機兼容不同通信制式的能力，也是手機通信性能的核心競爭力指標。這其中，射頻前端作為核心組件，扮演著極為重要的“幕后英雄”角色。
HIS Markit的報告指出，自LTE設備誕生以來，RFFE的復雜性顯著增加；設備的其他功能的改進也在改善整體用戶體驗方面獲得更多的肯定，但是這些改進導致了一個更具挑戰性的RFFE設計環境。
比如，在高端手機市場，屏幕尺寸正變得越來越大。屏幕在5英寸及以上的智能手機2016年出貨量占73%。而大屏幕通常會拖累電池壽命，這也帶動了更大的電池容量設計。這些變化和其他功能的改進共同導致了關鍵RFFE組件的物理空間減少。與此同時，考慮到大尺寸屏幕對電池續航的影響，RFFE的設計要比以往更重視電源使用效率。
隨著每一代無線寬區域網絡(WWAN)技術的發展，射頻前端的復雜性也在不斷增加。4G早期的多模芯片包含16個頻段，進入全球全網通時代后增加到49個，3GPP新增加出來的600MHz頻段其編號已經達到了71。如果再考慮將要納入5G的毫米波頻段，那么頻段數量還會增加得更多。載波聚合也是一樣。從最開始的2載波，逐步增加到現在的3-4載波，乃至即將出現的5載波，預計2017年將會提出超過1000個頻段配置的需求。目前，大部分高端智能手機都是全網通，即支持多模多頻段。
盡管RFFE的復雜程度顯著增加，然而設備PCB上留給此功能區的空間一直以來卻逐漸減少。在過去的幾年里，高端智能手機已經從僅支持有限的射頻頻段轉為單一SKU就支持高達34個頻段的智能手機。為了盡可能在有限的空間容納擴展的頻段，RFFE越來越模塊化，比之前集成了更多的PA、濾波器、雙工器、開關和LNA部件。PCB上元器件密度越來越高，元器件間的干擾逐漸成為一個不可忽視的問題，如何對每個射頻元器件實施充分有效的隔離挑戰進一步加劇。
高通提供完整的射頻前端模塊解決方案
“移動技術的發展對于射頻前端提出了更高的要求，使得射頻前端在手機設計當中變得越來越重要。”而高通希望提供整套的解決方案，推動射頻前端的發展。
為此，高通選擇和TDK 公司合作，聯手成立一家合資公司，將射頻前端（RFFE）模組與射頻濾波器做成完全整合的系統。今年2月，高通發布了推出一套完整的射頻前端（RFFE）解決方案，使其成為首個開發并商用覆蓋數字調制解調器到天線端口的綜合性平臺的移動技術供應商。
據悉，高通 RF360射頻前端產品系列最新增加的技術包括高通的首批砷化鎵（GaAs）功率放大器模組（QPA5460、QPA5461、QPA4360和QPA4361），以及下一代TruSignal天線性能增強解決方案（QAT35xx），它們將通過利用調制解調器的智能性與系統級設計和優化，實現出色的射頻性能。
作為高通首批基于GaAs的產品，QPA546x和QPA436x多模多頻功率放大器模組已分別面向包絡追蹤與平均功率追蹤進行優化，并結合高、中、低頻功率放大器與高性能開關，針對區域及全球設計提供具備出色功效的高度集成模組。QPA5461旨在與QET4100包絡追蹤器共同工作，是面向高功率用戶設備操作而優化的首款MMPA，將為LTE TDD網絡中的終端提供高功效的解決方案。
高通目前的旗艦移動平臺驍龍835、以及于今年5月份推出的驍龍660/630移動平臺都集成了最新的先進射頻前端技術。值得一提的是，其TruSignal天線增強技術可充分利用載波聚合連接，帶來更穩定優質的信號，實現更快的數據傳輸速率，改善室內外的覆蓋范圍，以及更流暢的語音或數據連接體驗。同時，連接效率的提高也帶來了更長的電池壽命。
從使用效果上來看，國產智能手機一加5已經支持了包括載波聚合功能和包絡追蹤等的高通TruSignal技術，提升了數據傳輸速率、覆蓋、電池壽命、通話質量和通話可靠性。
引領5G升級發展
高通一直在致力于5G的研發工作，推動5G走向現實。從射頻前端層面來說，高通全新的解決方案將推動智能手機4G+和5G NR技術的發展。同時，載波聚合的發展，包括支持5xCA的Cat 18 LTE，使全球的運營商更容易利用授權和無授權的頻譜，利用許可的輔助接入(LAA)和LTE與無線網絡之間的天線共享。此外，下行線路的256 QAM和上行線路的64 QAM等更先進的調制，使得移動設備能夠更有效地與網絡交互。
IHS Markit預計，到2019年底，5G設備將投入商用，而支持5G技術的舉措將進一步給RFFE帶來壓力。組件供應商將不得不增加對新制式的支持，以及從400MHz到6GHz的更廣泛的頻帶(與移動寬帶有關)，以及一套額外的編碼。如其他核心智能手機ICs如基帶一樣，RFFE需要提供向后兼容，以支持4G/3G/2G的操作模式。如果沒有真正的系統級別的專業知識，當前和即將推出的RFFE將使組件供應商更難以阻止RFFE成為設備移動寬帶性能的瓶頸。供應商必須提供完整的組件組合，從而為OEM廠商提供不同程度的性能和靈活性，是以滿足終端用戶的需求。
來源：c114中國通信網
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