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高端智能手机的幕后英雄:隐藏着蓝海市场的射频前端技术

2017年7月21日 08:06  CCTIME飞象网  作 者:闻一竹

飞象网讯(闻一竹/文)随着4G、5G移动技术的快速发展,智能手机的使用场景也越来越丰富,对于智能手机用户来讲,最直观的使用感受就是电池续航和手机信号问题。在这个出门全靠手机的年代,当你正导航的时候遇上手机没电、信号差半天反应不过来、下载文件等半天的时候是多么痛的领悟,而这些都与射频前端(RFFE)的性能有着密切关系。

不了解RFFE是什么没关系,但你要知道的是,如果没有适当的RFFE,设备根本无法连接到移动网络。IHS Markit最近发布的市场研究报告称,一个设计合理的RFFE对于当前在手机性能、功能和工业设计方面的创新是至关重要的。可以说,RFFE是决定一部高端智能手机性能的幕后英雄。

射频前端隐藏的蓝海市场

何为射频前端(RFFE)?它是移动电话的射频收发器和天线之间的功能区域,主要由功率放大器 (PAs) 、低噪声放大器 (LNAs) 、开关、双工器、滤波器和其他被动设备组成。它是连接通信收发芯片(transceiver)和天线的必经通路;另外它的性能直接决定了移动终端可以支持的通信模式,以及接收信号强度、通话稳定性、发射功率等重要性能指标,直接影响终端用户体验。

来自Mobile Expert的数据显示,2020年整个全球射频前端市场预计将达到180亿美元,2015年到2020年复合增长率达到13%。射频前端在手机里面的价值越来越大,移动技术的发展对于射频前端提出了更高要求,也带了更多压力和挑战。

举例来说,移动通信的发展从2G、3G、4G到即将步入的5G时代,有越来越多制式、频段、新特性的加入。在2015年,一个顶级智能手机里大概支持15个频段,包含有50个滤波器,预计到2020年,一个顶级智能手机中将支持30-40个频段来覆盖全球频段。而目前市场上最顶级的智能手机已经可以支持30多个频段,包含的滤波器可以高达100个以上。

IHS Markit指出,从LTE-A到LTE-A Pro的升级可能是目前RFFE设计复杂程度最大的一次飞跃。到2019年底,5G设备将投入商用,支持5G技术的举措将进一步给RFFE带来压力。组件供应商将不得不增加对新制式的支持,以及从400MHz到6GHz的更广泛的频带(与移动宽带有关),以及一套额外的编码。如其他核心智能手机ICs如基带一样,RFFE需要提供向后兼容,以支持4G/3G/2G的操作模式。供应商必须提供完整的组件组合,从而为OEM厂商提供不同程度的性能和灵活性,是以满足终端用户的需求,实现从4G到5G的升级。

随着其扩展的载波聚合能力、更高阶的调制、更复杂的天线架构、越来越多的空间流以及LTE-U功能,像三星盖乐世S8/S8+这样的旗舰智能手机就已采用了在它们发布时最为复杂的智能手机射频设计。

Qualcomm四大优势解决用户痛点

据了解,Qualcomm在射频前端技术上拥有领先的集成方案,具备了完整的射频前端核心技术组合、先进的模块集成功能、智能调制解调器支持系统级创新、调制解调器到天线的解决方案4大优势。

首先,通过与TDK成立的合资公司,Qualcomm拥有了包括表面声波(SAW)、温度补偿表面声波(TC-SAW)和体声波(BAW)在内的一系列全面的滤波器和滤波技术,也拥有像做开关产品或天线调谐的SOI技术,还有低噪声放大器(LNA)技术,因此能够提供射频前端所需的完整技术。其次,在先进的模块集成功能上,Qualcomm拥有强大的模组集成能力,可以为客户提供高度集成化的方案。另外,Qualcomm拥有自己的调制解调器,可以将调制解调器与射频元器件紧密结合,从而支持系统级创新,并提供从天线到调制解调器的完整方案。这也是Qualcomm与第三方射频元器件厂商相比,所拥有的非常重要的差异化优势。

值得一提的是,Qualcomm TruSignal天线增强技术包括主分集天线切换、天线调谐和高阶分集接收等三项技术。它充分利用载波聚合连接,带来更稳定优质的信号,实现更快的数据传输速率,改善室内外的覆盖范围,以及更流畅的语音或数据连接体验。连接效率的提高也带来了更长的电池寿命。之前提到的三星盖乐世S8/S8+就是首款面向载波聚合使用TruSignal自适应天线调谐技术的智能手机,无论是在室内还是户外,这一技术将提供更一致的语音与数据体验。通过先进的射频前端(包括Qualcomm Technologies的包络追踪器、阻抗调谐器、分集接收模块、孔径调谐器、低噪声放大器、分离器和体声波滤波器),盖乐世S8/S8+的信号性能、能效与散热表现均得到了增强。

而作为首批实现先进射频特性的国产智能手机之一,一加手机5也支持了包括载波聚合功能和包络追踪等的TruSignal天线增强技术,可提升数据传输速率、覆盖、电池寿命、通话质量和通话可靠性。

编 辑:霏雯
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