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如此重要你可能並不了解的射頻前端 [複製鏈接]

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電梯直達

樓主

發表於 2017-7-25 21:30:52 |只看該作者 |倒序瀏覽

過去十幾年的時間，通訊行業經歷了從2G到3G，再由3G到4G的逐步迭代。
更多頻段得開發、新技術得引入令高速網絡普及，手機也由當年短信電話的功能機轉變為更加多元的智能終端，滿足我們即時下載、社交直播、在線遊戲等需求。
伴隨著這種轉變，通訊性能成為衡量一款手機的重要指標。這其中射頻前端(RFFE)作為核心組件，其作用更是舉足輕重。

提及射頻前端，相信不少朋友對射頻前端還不太了解。
它是射頻收發器和天線之間的一系列組件，主要包括功率放大器(PA)、天線開關(Switch)、濾波器(Filter)、雙工器(Duplexer和Diplexer)和低噪聲放大器(LNA)等，直接影響著手機的信號收發。
如果沒有射頻前端，你的手機根本無法連接到移動網絡。
近期國際知名研究機構IHS通過拆解多款智能手機，發佈了一份關於手機射頻前端的研究報告，並對近年的手機射頻前端設計趨勢做了一定解讀。

↑↑↑射頻前端的成本伴隨著LTE網絡逐步提升
IHS表示，由於近年在全網通、LTE網速上的追求，一款終端往往需要支持多個頻段，這種頻段的增加直接導致射頻前端設計復雜度的提升，往往方寸之間就要容納上百個元器件。
特別是千兆級網絡的來臨，多載波、高階的調制、4x4 MIMO等技術的融入令前端設計復雜度直線提升，通過拆解三星S8，IHS指出其采用了堪稱目前最復雜的前端設計。
當然，復雜度的提升直接意味著成本的增加，並在手機BOM成本中占有越來愈高比例，足見其重要性。

↑↑↑拆解三星S8
另外IHS還指出，伴隨著手機設計的輕薄化發展，機身內可被利用的空間實際上是減小的，尤其是主板的空間。
因此盡管射頻前端的復雜度和重要性與日俱增，但尷尬的是，主板上留給它的空間卻越來越少。

↑↑↑射頻前端越來越復雜，但是主板留下的空間越來越少
可以說，一面是高速網絡的直接需求、另一面是美學設計的行業趨勢，這種矛盾如何權衡始終是個困難的問題。
作為深耕通訊領域30餘年的企業，高通給出了行業內系統的射頻前端解決方案。
具備完整的射頻前端核心技術組合、先進的模塊集成功能，並結合自身modem方面的優勢，衍生出了先進的射頻前端技術，讓手機在“高速網絡”和“美學設計”之間達成魚和熊掌兼得的效果。
Trusignal天線增強
TruSignal天線增強分為三個技術部分，分別是主分集天線切換技術、動態天線調諧以及高階分集接收技術。
其中動態天線調諧技術正是依靠驍龍modem與射頻前端的配合，數據傳輸時modem方面會持續對傳輸通道進行檢測，及時調整天線和射頻前端功率放大器之間的適配，從而減少傳輸過程中信號損失，避免掉話和通信速率下降。

主分級天線切換技術會在信號損失臨界點交換主副天線的上下行傳輸，以此確保手機數據傳輸的順暢，避免手機輕薄化設計下的“死亡之握”問題。
而高階接受技術則是依靠額外的天線設計保證手機能夠感知來自各個方向的細微信號，直接提升信號質量，這其中都離不開射頻前端的作用。
值得一提的是，由於Trusignal技術在天線效率方面的提升，對應地也較少了無謂的電量消耗，變相增加了設備續航時間。
包絡追蹤

包絡追蹤是指功率放大器(PA)供電的電壓是跟著射頻信號的包絡來調整，通過與modem的協調工作，可以達到最大的省電效果。
從高通方面給出的數據來看，相比於提供固定電壓的平均功率追蹤，包絡追蹤的能效提升可達到30%。由此帶來的省電與低發熱直接影響著用戶體驗，特別是低發熱，功率放大器在長時間工作後有著明顯的發熱跡象，包絡追蹤技術對其進行了很好的解決。
當然，上述的這些先進技術並不是紙上談兵，驍龍modem+射頻前端的設計已經將這些技術帶給眾多智能手機，包括三星S8、OPPO R11等，讓這些手機不僅擁有絕佳的連接性能，更在設計方面留下了更多可能。
可以預見，未來5G時代的到來，伴隨著多頻段的引入，射頻前端的作用將更加顯著，而高通系統的方案將為終端設計和消費者體驗帶來全面革新。