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射频前端——国产的最爱


发布时间:

2024-02-26

射频前端RFFE(RF Front End)是天线与射频收发芯片的必经之路,它负责无线电磁波信号的发送和接收,是移动终端设备实现蜂窝网络连接、Wi-Fi、蓝牙、GPS等无线通信功能所必需的核心模块。

射频前端RFFE(RF Front End)是天线与射频收发芯片的必经之路,它负责无线电磁波信号的发送和接收,是移动终端设备实现蜂窝网络连接、Wi-Fi、蓝牙、GPS等无线通信功能所必需的核心模块。

射频前端芯片通常集成多种不同器件,不同终端中所集成的器件的种类和数量也不同。大多情况下,射频前端芯片包含功率放大器(PA)、滤波器(Filter)、双工器或多工器(Duplexer或Multiplexer)、低噪声放大器(LNA)、开关(Switch)、天线调谐模块(ASM)等器件,而在部分终端的射频前端架构中,还会在天线开关后增设双通器(Diplexer)、连接器 (Coupler)。

不同器件并非各做各的任务,而是彼此协调联动:射频功率放大器(PA)用于放大发射通道的射频信号;射频低噪声放大器(LNA)用于放大接收通路的射频信号;双工器用于隔离发射信号和接收信号;滤波器用于保留特定频段的信号,滤除特定频段外的信号;射频开关用于实现射频信号收发转换,并将不同频段射频信号集中在同一通路。

此外,不同器件也影响着整机的通信质量:如整个前端的链路插损影响着射频信号功率和灵敏度,PA放大性能会影响发射信号的功率,LNA放大性能会影响接收信号的灵敏度,滤波器会影响射频信号的带外杂散指标等。

从2G到5G,射频前端设计已大有不同:

一方面,移动终端设备内芯片数量急剧增加,整体价值不断攀升,比如说,高端4G手机中射频前端的价值达到2G制式手机的17倍,而在5G时代射频前端价值则达到4G制式下的两倍以上;

另一方面,移动终端设备留给射频前端芯片的空间并没有增加,以往,射频前端模块电路设计着重于功率放大器(PA)设计,追求低电压操作、高功率输出、高功率,以符合使用低电压电池,藉以缩小体积,同时达到省电的目的[10],但在功能愈加丰富的现今,厂商只能不能提升射频前端的集成度,来满足现有设计需求,这必然会增加中高端市场准入门槛。