每一代通信移動(dòng)技術(shù)的誕生,，都會(huì)引發(fā)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的重大變革。5G的高速率,、大連接和低時(shí)延等特性,，給射頻前端設(shè)計(jì)帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn),，復(fù)雜度成倍增加。
一款優(yōu)秀的5G射頻前端,，需要的不只是切換通路的增加以及更多頻段的支持,，它需要芯片設(shè)計(jì)企業(yè)跳出原有的思路，充分發(fā)揮創(chuàng)新能力,，才能在新的通信浪潮里獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷,。
【5G讓設(shè)計(jì)復(fù)雜度量級(jí)提升】
射頻前端是智能手機(jī)里的核心器件之一，主要由四大模塊組成：功率放大器（PA）,、開(kāi)關(guān),、濾波器和低噪聲放大器（LNA）。
射頻前端一方面要擔(dān)任無(wú)線接收鏈路的先鋒大將,，完成天線開(kāi)關(guān)調(diào)諧,、濾波,、低噪聲信號(hào)放大的工作，并把初步放大處理的信號(hào)交給射頻SoC做進(jìn)一步變頻和數(shù)字化處理,；另一方面,，射頻前端也在發(fā)射鏈路端承擔(dān)信號(hào)的終極守護(hù)者角色，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的濾波和功率放大,，保證信號(hào)的發(fā)射質(zhì)量,。
在5G通信誕生之前，主流射頻前端大都采用分立器件方案,。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)多頻段的支持,，濾波器件、功放和開(kāi)關(guān)的數(shù)量不斷增加,，再加上外圍匹配電路,，方寸之間就要容納上百個(gè)元器件。5G時(shí)代的到來(lái),，融入了載波聚合,、高階調(diào)制、Massive MIMO等技術(shù),，更讓5G射頻前端的設(shè)計(jì)復(fù)雜度倍增,，給方案的成本、體積,、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力帶來(lái)嚴(yán)峻挑戰(zhàn),。
舉個(gè)例子，手機(jī)每增加一個(gè)頻段,，大約需要增加2個(gè)濾波器(接收和發(fā)送),，1個(gè)功率放大器和1個(gè)天線開(kāi)關(guān)。除頻段數(shù)量大幅增加外,，5G的高頻段使信號(hào)處理難度倍增,，系統(tǒng)對(duì)濾波器性能也提出了更高要求。對(duì)5G而言,，濾波器數(shù)量的需求可能高達(dá)百只,。
【模組替代分立方案】
這時(shí)，模組化就成為5G射頻前端理想的設(shè)計(jì)方案,，所謂模組化是將射頻開(kāi)關(guān),、低噪聲放大器、濾波器,、功率放大器等分立器件集成到一個(gè)模組里,，從而提高集成度和性能,，并使體積小型化,。
高集成度的模組化設(shè)計(jì)節(jié)省了外圍器件和布板面積,，降低了體積和尺寸，同時(shí)提升性能,、降低成本,，縮短終端產(chǎn)品的工程化周期。
比如,，紫光展銳5G射頻前端解決方案采用模組化設(shè)計(jì),，各項(xiàng)數(shù)據(jù)比較下來(lái)，通路損耗比業(yè)界平均水平降低15%,、尺寸減小20%,，直接讓手機(jī)的通話穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)傳輸速度、電池續(xù)航時(shí)間,、手機(jī)的外觀尺寸有了顯著提升,。功耗方面，相同功率下,，展銳的功率放大器比競(jìng)品功耗降低4%,，領(lǐng)先于業(yè)界平均水平。
分立器件方案的另一大挑戰(zhàn)來(lái)自調(diào)試時(shí)間,，匹配調(diào)試過(guò)程中需要不斷的嘗試不同的電容,、電感、來(lái)回焊接元器件,。4G LTE時(shí)代,，調(diào)試一個(gè)LTE頻段需要2-3小時(shí)，調(diào)好以后測(cè)試又需要花2小時(shí),，也就是說(shuō)調(diào)好一個(gè)LTE頻段需要5個(gè)小時(shí),。展銳5G射頻前端解決方案支持N77、N78,、N79,、N41、N28和N1等5G全球主流頻段,，想想看,，如果采用分立方案，完成所有這些頻段的調(diào)試,、測(cè)試,，得花費(fèi)多大的人力和時(shí)間成本？
模組化方案就不一樣了,，第一步將模塊焊接好,，第二步打開(kāi)調(diào)試工具，第三步配置軟件，第四步就直接進(jìn)行測(cè)試了,，幾乎不存在調(diào)試時(shí)間,。根據(jù)展銳的實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)， 5G射頻前端方案一般僅需1刻鐘就能完成一輪全面測(cè)試,，大大提高了生產(chǎn)力,，使展銳5G射頻前端方案的交付周期比業(yè)界平均水平少20%，大大縮短了OEM廠商的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)間,，簡(jiǎn)化了開(kāi)發(fā)工作,。
射頻前端承擔(dān)著終端與基站通信的重要任務(wù)，是5G產(chǎn)業(yè)鏈里的核心環(huán)節(jié)之一,，作為全球極少數(shù)具備全場(chǎng)景通信技術(shù)的芯片設(shè)計(jì)企業(yè)之一,，紫光展銳提供完整的基帶周邊套片，5G射頻前端相比國(guó)內(nèi)大多數(shù)解決方案都更為完整,，提供整個(gè)射頻前端所需的有源芯片,，且器件齊全、配套完善,，滿足各類復(fù)雜場(chǎng)景對(duì)5G的需求,，為5G建設(shè)“添磚加瓦”。