高通提供完整射频前端解决方案 为高端智能手机做好“里子”

随着 智能 手机 普及进入尾声，消费者对 手机 的品质要求越来越高，高端智能手机迎来爆发期。但是什么样的手机才能称得上高端智能机？是取决于外观还是拍照或者是其他附加功能，这些只能称得上手机的“面子”，更重要的是“里子”。高端智能手机里最大的价值就是其 射频 前端，如果离开了这个要素，手机也不过是一块“板砖”。

射频前端（RFFE）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。如果没有适当的RFFE，设备根本无法连接到移动 网络 。所以说一个设计合理的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。

但是如今，RFFE正面临着难题，高端智能手机不断推陈出新，屏幕越来越大、机身越来越轻薄等等这些变化导致了关键RFFE组件的物理空间减少。另一方面，不断增加的频段、载波聚合需求的加大，以及未来不断出现的需求如4×4  MIMO ，RFFE正在变得越来越复杂。RFFE厂商迫切需要一个集成化的解决方案，否则，对于高端智能手机，它将会很难在一个设计中支持如此多的频段和载波聚合组合。

为了解决这一问题，近年来，多家第三方射频前端芯片公司一直在努力。但是在 高通 看来，第三方仅仅拥有一个或几个简单的射频元器件，只能独立地工作实现一些硬件上的功能。但有些技术，比如包络追踪(Envelope Tracking)、TruSignal天线信号增强等，必须要与高通的 Modem 平台紧密配合才能实现最好的性能。

据悉，高通的 整合 射频前端解决方案可以解决一系列相关问题，具备有一个高度集成的射频前端，基本整合了调制解调器和天线之间的所有基本组件。

射频前端是高端智能机的“幕后英雄”

过去的十年间，手机行业经历了从2G、 3G ，再到 4G 两次重大产业升级。在4G普及过程中，“五模十三频”、“五模十七频”等概念成为手机厂商重要的宣传热点。它不但体现了智能手机兼容不同通信制式的能力，也是手机通信性能的核心竞争力指标。这其中，射频前端作为核心组件，扮演着极为重要的“幕后英雄”角色。

HIS Markit的报告指出，自 LTE 设备诞生以来，RFFE的复杂性显著增加；设备的其他功能的改进也在改善整体用户体验方面获得更多的肯定，但是这些改进导致了一个更具挑战性的RFFE设计环境。

比如，在高端手机市场，屏幕尺寸正变得越来越大。屏幕在5英寸及以上的智能手机2016年出货量占73%。而大屏幕通常会拖累 电池 寿命，这也带动了更大的电池容量设计。这些变化和其他功能的改进共同导致了关键RFFE组件的物理空间减少。与此同时，考虑到大尺寸屏幕对电池续航的影响，RFFE的设计要比以往更重视电源使用效率。

随着每一代无线宽区域网络(WWAN)技术的发展，射频前端的复杂性也在不断增加。4G早期的多模芯片包含16个频段，进入全球全 网通 时代后增加到49个， 3GPP 新增加出来的600MHz频段其编号已经达到了71。如果再考虑将要纳入5G的毫米波频段，那么频段数量还会增加得更多。载波聚合也是一样。从最开始的2载波，逐步增加到现在的3-4载波，乃至即将出现的5载波，预计2017年将会提出超过1000个频段配置的需求。目前，大部分高端智能手机都是全网通，即支持多模多频段。

尽管RFFE的复杂程度显著增加，然而设备PCB上留给此功能区的空间一直以来却逐渐减少。在过去的几年里，高端智能手机已经从仅支持有限的射频频段转为单一SKU就支持高达34个频段的智能手机。为了尽可能在有限的空间容纳扩展的频段，RFFE越来越模块化，比之前集成了更多的PA、滤波器、双工器、开关和LNA部件。PCB上元器件密度越来越高，元器件间的干扰逐渐成为一个不可忽视的问题，如何对每个射频元器件实施充分有效的隔离挑战进一步加剧。

高通提供完整的射频前端模块解决方案

“移动技术的发展对于射频前端提出了更高的要求，使得射频前端在手机设计当中变得越来越重要。”而高通希望提供整套的解决方案，推动射频前端的发展。

为此，高通选择和TDK 公司合作，联手成立一家合资公司，将射频前端（RFFE）模组与射频滤波器做成完全整合的系统。今年2月，高通发布了推出一套完整的射频前端（RFFE）解决方案，使其成为首个开发并商用覆盖数字调制解调器到天线端口的综合性平台的移动技术供应商。

据悉，高通 RF360射频前端产品系列最新增加的技术包括高通的首批砷化镓（GaAs）功率放大器模组（QPA5460、QPA5461、QPA4360和QPA4361），以及下一代TruSignal天线性能增强解决方案（QAT35xx），它们将通过利用调制解调器的智能性与系统级设计和优化，实现出色的射频性能。

作为高通首批基于GaAs的产品，QPA546x和QPA436x多模多频功率放大器模组已分别面向包络追踪与平均功率追踪进行优化，并结合高、中、低频功率放大器与高性能开关，针对区域及全球设计提供具备出色功效的高度集成模组。QPA5461旨在与QET4100包络追踪器共同工作，是面向高功率用户设备操作而优化的首款MMPA，将为LTE  TDD 网络中的终端提供高功效的解决方案。

高通目前的旗舰移动平台骁龙835、以及于今年5月份推出的骁龙660/630移动平台都集成了最新的先进射频前端技术。值得一提的是，其TruSignal天线增强技术可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。同时，连接效率的提高也带来了更长的电池寿命。

从使用效果上来看，国产智能手机一加5已经支持了包括载波聚合功能和包络追踪等的高通TruSignal技术，提升了数据传输速率、覆盖、电池寿命、通话质量和通话可靠性。

引领5G升级发展

高通一直在致力于5G的研发工作，推动5G走向现实。从射频前端层面来说，高通全新的解决方案将推动智能手机4G+和5G NR技术的发展。同时，载波聚合的发展，包括支持5xCA的Cat 18 LTE，使全球的 运营商 更容易利用授权和无授权的频谱，利用许可的辅助接入(LAA)和LTE与无线网络之间的天线共享。此外，下行线路的256 QAM和上行线路的64 QAM等更先进的调制，使得移动设备能够更有效地与网络交互。

IHS Markit预计，到2019年底，5G设备将投入商用，而支持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。如果没有真正的系统级别的专业知识，当前和即将推出的RFFE将使组件供应商更难以阻止RFFE成为设备移动宽带性能的瓶颈。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。

来源：c114中国通信网