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射頻前端的設備是什麼

圖文 更新时间:2025-01-11 06:11:31

射頻前端的設備是什麼?今天,當我們談到智能手機的核心部件時,很多人都會想到處理器,稍微了解一些的朋友可能還會想到基帶這些元器件确實非常重要,手機之所以可以“無所不能”,這些核心元器件起到了決定性作用,用戶能認識到它們的重要性,完全是能夠理解的,接下來我們就來聊聊關于射頻前端的設備是什麼?以下内容大家不妨參考一二希望能幫到您!

射頻前端的設備是什麼(名氣不顯卻内藏乾坤)1

射頻前端的設備是什麼

今天,當我們談到智能手機的核心部件時,很多人都會想到處理器,稍微了解一些的朋友可能還會想到基帶。這些元器件确實非常重要,手機之所以可以“無所不能”,這些核心元器件起到了決定性作用,用戶能認識到它們的重要性,完全是能夠理解的。

不過,并不是所有的部件都這麼好運,和SoC、基帶芯片一樣,射頻前端同樣是手機中的核心器件之一,但知名度就要差很多了。從一台手機組裝完成,到用戶手中,再到最後回收,走完整個生命周期,大多智能手機用戶甚至都沒聽說過它的名字。

既然說是核心元器件,那麼說明射頻前端還是十分重要的,正如汽車離不開變速箱一樣,手機同樣離不開射頻前端,某種程度上來說,如果沒有射頻前端,手機也就失去了作為通信工具的意義。

01射頻前端有什麼用?

射頻前端英文全稱為Radio Frequency Front-End,簡稱RFFE,它是智能手機等移動通信設備的核心組件,起到收發射頻信号的作用。

衆所周知,手機是通過無線信号進行通信的,其中無線通信模塊由天線、基帶、射頻前端等重要部分組成。其中射頻前端主要元器件包括射頻開關(Switch)、射頻低噪聲放大器(LNA)、射頻功率放大器(PA)、雙工器(Duplexers)、濾波器(Filter)。

射頻前端的構成模塊

作為移動終端通信的核心組件,在整個信号傳輸的過程中,射頻前端可以對信号進行變頻、放大和過濾,從而将其變為“可用”信号。

舉個例子,比如當我們撥打電話時,此時輸入的語音信号會被手機中的基帶芯片轉化為數字信号、模拟信号,這些信号會經由射頻芯片調制,就會變成射頻信号。

此時用到射頻前端的地方就來了,傳輸過程的射頻信号需要經由射頻前端過濾和放大,才能繼續傳輸到基站中。接着基帶會把信号輸送到另外一台手機上,信号同樣需要經過射頻前端過濾和放大,然後依次傳遞給射頻芯片和基帶,最後輸出語音完成整個通話。

可以說,如果沒有射頻前端,今天的智能手機就根本無法連接到移動網絡,就更不用說上網打電話了,其重要性可見一斑。

025G的複雜性和高通解決方案

和手機基帶芯片一樣,随着通信技術的叠代,手機射頻前端的設計複雜度也在不斷提升。

從移動通信來講,最新的5G射頻前端設計必須支持新的、更高帶寬的5G頻率,此外還不能隻支持5G,一定是需要向下兼容4G、3G、2G。另一方面,手機需要支持更多的頻段組合,當下一台普通機型都需要支持十幾甚至幾十個頻段,這意味着對所需器件數量的需求也會迅速增加。

三星 Galaxy 系列在每次移動網絡叠代支持的無線頻段數量

5G時代到來後,智能手機開始追求更加多樣化的功能,對功耗控制也更嚴格,加之上面所提到的頻段增加,在手機空間越發緊張的前提下,分配給射頻前端的PCB闆面積卻并沒有增加,反而對手機射頻前端設計提出了更高的需求,這也促使射頻前端模塊開始向着L-PAMiD和L-PAMiF等有着較高模塊化程度的高度集成式的方向發展。

集成化模組示意圖

很多業内人士認為,模塊化是射頻前端發展的必然趨勢,而一些廠商也确實是這樣去做的。不久前,高通推出了全新射頻前端模組,該模組不僅支持下一代标準Wi-Fi 7,同時也支持5G網絡,且支持5G/Wi-Fi并發,能夠增強網絡穩定性和網速表現。

為了實現最佳的射頻模組性能,高通重新設計了功率放大器和低噪聲放大器,以便其可以高效地協同工作。同時,高通還為終端廠商提供了全面的基帶到天線無線解決方案,将功率放大器和低噪聲放大器精确集成到單鍊封裝中,使得終端廠商可以根據需求靈活調整Wi-Fi模組的位置,以最大限度的激發射頻模組的性能潛力。

很多人對于高通的認知,更多還是來源于骁龍移動平台,其實高通的射頻前端解決方案同樣得到了廣大廠商的認可。特别是進入5G時代後,考慮到5G複雜性之高,射頻設計越簡單,對于OEM廠商來說布局就越方便,成本也就越低,而高通方案無疑很好滿足了這些需求。

高通設計了移動行業首個從調制解調器到射頻前端的完整解決方案,它支持高通面向5G的寬帶包絡追蹤技術,在極大提升速率和網絡覆蓋之餘,還具有出色能效表現。目前,高通已經将這一技術引入高通骁龍X55、X60以及X65調制解調器及射頻系統,極大提升了當下智能手機的長續航和無線連接體驗。

骁龍X70是全球首個集成AI處理器的5G調制解調器及射頻系統

與此同時,高通将AI應用于調制解調器及射頻系統中,利用AI智能地偵測握持手機的手部動作,并動态調諧天線,實現更低的通話掉線率、更快速率、更佳覆蓋和更長續航的體驗,無疑進一步降低了相應終端的設計難度。

03萬物互聯時代,射頻前端成為主角

一直以來,射頻前端芯片主要應用于手機和通訊模塊市場、Wi-Fi路由器市場和通訊基站市場等。不過,随着5G、Wi-Fi和物聯網技術的發展,将驅動越來越多的行業和企業實現數字化轉型,将培育出更多的物聯應用場景,從而真正實現萬物互聯。

在萬物互聯大背景下,每一類物聯應用都離不開“物-物”相連的關鍵,這意味着對射頻前端技術的需求和挑戰也是前所未有的。

目前的蜂窩數據以及Wi-Fi很難滿足各終端間的快速響應、連接,這一直都是困擾終端廠商的一大難題。而想要解決這些高性能的需求,先進的射頻連接解決方案必不可少。

射頻前端的廣泛應用

高通此次推出的全新的射頻前端模組正是為此而來,該模組具備極高的靈活性,可以用它和高通FastConnect 7800 Wi-Fi 7/藍牙無線連接系統、骁龍5G調制解調器及射頻系統相結合,用于基于骁龍平台的設備,也可以搭配第三方Wi-Fi和藍牙芯片組。有了這一全新的模組,廠商就可以以此來快速、低成本地開發Wi-Fi設備,滿足用戶日益增長的需求。

與此同時,高通推出全新Wi-Fi 7射頻前端模組,不僅适用于智能手機領域,還将廣泛應用于包括汽車、擴展現實、PC、可穿戴設備、移動寬帶以及物聯網終端,覆蓋從低複雜度到高複雜度的幾乎所有終端類型。

目前看來,盡管萬物互聯的時代還沒有實現,不過行業變革已經可以預見,在這個過程中,射頻前端帶來的通信能力的提升将是真正的“潤滑劑”,成為推動萬物互聯時代大門的關鍵力量。

最後有話說:

憑借着領先行業的技術優勢,高通5G調制解調器實現了行業領先的性能和體驗,加速了5G智能手機的普及,同時也為用戶帶來了極緻的無線連接體驗。而在5G技術和應用突飛猛進的同時,與調制解調器配套的射頻技術也成為了改變行業、改變用戶體驗的重要一部分。

在手機上,骁龍調制解調器與射頻技術結合,讓手機的網絡體驗更進一步,讓手機支持5G以及Wi-Fi最新的技術,帶來更高速更低延時的體驗。而面對未來,高通憑借調制解調器和射頻前端重新定義連接,在面向汽車、物聯網和工業應用等更廣闊的市場中将發揮更為關鍵的作用,讓更多智能終端享受到穩定高速的連接體驗,加速行業快速邁入萬物互聯時代

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