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射频前端市场蛋糕诱人 高通将扮演怎样的角色?

2017-07-26 16:37
seele_jin
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射频前端当下和未来的技术挑战

如今的智能手机,特别是高端旗舰手机,打电话不仅要全网通,还要支持更多的频段,例如全球全网通,除了打电话,还要上网浏览网页、上传下载网速也要快,这些需求的扩大,越来越考验射频前端技术的复杂程度,RFFE在当下和未来也面临着诸多新的技术挑战。

首先就是文章开头提到的,智能手机屏幕平均尺寸在过去几年间明显增大,屏幕增大后电池容量和提及也需要随之增大,加上手机的功能日益全面,组件增多,反映到智能手机内部PCB板上,需要的空间也就越来越大,留给射频前端的物理空间则已经很小了,这种条件下,对射频前端组件的集成度和技术复杂程度要求也就越来越高。当然,射频前端在智能手机中的价值也越来越大。

更重要的是,全网通手机需要支持的频段越来越多、同时多载波聚合组合数也在增加,对于射频前端的技术挑战性更大。正如高通产品市场资深经理王健博士不久前在RF技术沟通会上的表述:“2G年代GSM是4个频段,3G年代TD-SCDMA 2个频段,CDMA在中国一个频段……到4G的早期,频段就增加到16个,现在要做全球全网通,频段肯定要到49个。3GPP新增加出来的是600MHz频段,这个频段的编号已经到71了,虽然当中有一些频段编号是空着的,但实际现在的频段数也已经超过了50……等到5G上来之后频段会更加多,会增加毫米波的频段……”

再看载波聚合,发展也非常快速,2015年刚推出的时候,载波聚合的频段组合大约有200个,最开始是2个频段载波聚合,现在已经发展到3个频段、4个频段,马上可能还有5个频段,到2017年底,可能会提出1000个频段组合的需求。

为了追求更畅快的网络通话体验,像三星S8等部分旗舰手机还加入了4x4MIMO技术,用户终端有4根天线接收数据,配合最多支持4个20MHz的下行载波聚合以及256QAM高阶调制,让下载速率可达1Gbps。IHS在一份报告中指出,这“增加了本已复杂的RFFE复杂程度,其中最大的影响之一是对接收链路RF元器件,特别是与其他元器件(如LNA)一起集成在模组里的滤波和切换开关部分。”

随着下行的数据传输速率超过1Gbps,千兆级LTE网络对射频前端的接收端会构成更大的挑战,而根据IHS的预估,到2019年底5G设备有望投入商用,对射频前端的压力将会进一步加大。

“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……RFFE需要提供向后兼容,以支持4G/3G/2G的操作模式。”

综上而言,这些当下以及未来的技术难点对射频前端组件供应商的挑战越来越大,这需要厂商给出一个完整的、高集成化的解决方案,能够为OEM厂商提供不同程度的性能和灵活性,最终满足消费者的需求。

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