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5G射頻前端模組的前世與今生 射頻前端的“模組化”究竟是什么， 它是怎么來(lái)的，又有什么挑戰(zhàn)？ 帶著以上問(wèn)題，本文對(duì)射頻前端模組的發(fā)展過(guò)程做一個(gè)梳理，對(duì)射頻前端產(chǎn)品模組化進(jìn)程中的挑戰(zhàn)和未來(lái)可能的演進(jìn)做一個(gè)討論。 01.射頻前端的模組化是什么？ 射頻前端是指天線(xiàn)后，收發(fā)機(jī)之前的部分。射頻前端主要有PA（功率放大器）、Switch（開(kāi)關(guān)）、LNA（低噪聲放大器）及Filter（濾波器）構(gòu)成。 射頻前端的模組化方案（Integrated Solution）與分立方案（Discrete Solution）相對(duì)應(yīng)。發(fā)射通路中的模組化是指將PA與Switch及濾波器（或雙工器）做集成，構(gòu)成PAMiD等方案；接收通路的模組化是指將接收LNA和開(kāi)關(guān)，與接收濾波器集成，構(gòu)成L-FEM等方案。模組化方案與分立方案的區(qū)別如下圖所示。 圖：分立方案（a）與模組方案（b）實(shí)現(xiàn)的射頻前端系統(tǒng) 根據(jù)模組內(nèi)集成器件的不同，射頻前端模組也有不同的名稱(chēng)。常見(jiàn)的模組名稱(chēng)及集成的器件如下表所示。 表：不同射頻前端簡(jiǎn)寫(xiě)及集成子模塊 在3G及4G的早期時(shí)代，手機(jī)需要覆蓋的頻段不多，射頻前端一般采用分立方案。到了4G多頻多模時(shí)代，手機(jī)需要眾多器件才能滿(mǎn)足全球頻段的支持需求，射頻前端也變的越來(lái)越復(fù)雜；同時(shí)，分立方案在一定程度上無(wú)法滿(mǎn)足高集成度、高性能的需求，集成模組方案得到了規(guī)�；捎谩Ｄ壳�，iPhone中已經(jīng)全面采用模組化方案，根據(jù)拆機(jī)分析網(wǎng)站eWisetech的拆機(jī)分析，在2020年至2021年華為、小米、OPPO、vivo、榮耀等多個(gè)廠商發(fā)布的手機(jī)中，處于1500至2000人民幣價(jià)位帶的多款手機(jī)已采用模組化方案 [1]。 02.5G射頻前端模組的前世 2000-2009年： 先驅(qū)者的嘗試，PAMiD萌芽的10年 射頻前模組方案中，最具代表性的就是發(fā)射通路的PAMiD模組。PAMiD是PAModule integrated with Duplexer的縮寫(xiě)，早期也被稱(chēng)為PAD，是集成了PA、開(kāi)關(guān)與濾波器的模組。 最早的PAMiD可追溯到2000年初，兩家先驅(qū)型射頻前端公司Triquint及Agilent看到集成模組化帶來(lái)高集成、高性能及低成本優(yōu)勢(shì)，開(kāi)始做集成模組化的嘗試，兩家公司均實(shí)現(xiàn)了開(kāi)創(chuàng)性的工作。 Triquint是當(dāng)時(shí)領(lǐng)先的CDMA射頻前端供應(yīng)商，在并購(gòu)了濾波器廠商Sawtek后，Li, P., Souchuns, C.,和Henderson, G.于2001年左右開(kāi)始模組化產(chǎn)品TQM71312的研發(fā)。2003年，Microwave Journal 報(bào)道了該產(chǎn)品的工作，指出模組化設(shè)計(jì)將帶來(lái)高性能、高集成度、小尺寸及高易用性，取得了40%的平均電流降低 [2]。這是行業(yè)內(nèi)第一個(gè)公開(kāi)發(fā)布和報(bào)道的集成模組產(chǎn)品，在后續(xù)行業(yè)綜述中，這項(xiàng)工作被引用為集成模組產(chǎn)品的開(kāi)端。 |
