5股票002346G、Wi
说到5G,许多人会立刻想到速度快这个要害特性。
但你是否知道,5G以及Wi-Fi6E、Wi-Fi7这些最新一代的无线通讯,为什么能完成比美光纤的速度?
不少人会将原因归结为通讯规范的演进,这当然没错,但不行深化和全面。实际上,5G、Wi-Fi6/7速率可以大幅进步是得益于整个通讯体系的晋级。这就比方为了进步通讯功用扩宽路途(引进新的频谱),将一般车道晋级为高速路(添加新技能),用更多的车辆完成更高运送功率(尽或许运用更多频率、更高功率进步通讯功用),终究让无线传输也能比美有线传输的安稳性以及高速率和低时延。
以一般顾客最了解的智能手机来说,要支撑最新一代通讯技能需求硬件体系的晋级,包含被广泛重视的调制解调器(咱们常说的基带),还有经常被疏忽的射频前端以及天线。
这听起会让人兴味索然,但实际上从调制解调器到天线的通讯体系至关重要。假如没有射频前端,手机将无法作业,没有先进的射频前端,手机也没方法完成全球通讯。
本文,咱们就聊一聊让5G成为实际,让Wi-Fi7速度倍增,但又简单被疏忽的高价值射频前端(RFFE)。
5G、Wi-Fi7速度倍增,射频前端是被疏忽的功臣
什么是射频前端?射频前端便是调制解调器和终端天线间的一套射频组件,影响并办理无线发送和接纳的悉数信号。
射频前端在4G年代之前,和移动通讯相同不算杂乱,只需支撑寥寥无几的几个不同的无线频率,只需求少数的射频元件和天线。
4G的商用,让移动通讯的射频规划发生了根本性的改变。由于4GLTE要尽或许运用无线频谱,高效运用离散的频谱资源,改进无线衔接及功用。这就相似于,要运用多车道包容更多车辆,而且要完成更高的运送功率。
为了完成4G的方针,射频前端的无线信令和传输架构被重塑,而且添加了多项功用,比方载波聚合、高阶调制以及多入多出(MIMO)天线,射频前端的杂乱性一同也呈现出几何级数式添加。
5G年代的降临,加深了射频规划的应战。4G前期,一台移动终端需求支撑的频段不到20个。无线频谱作为稀缺资源,全球各地关于无线频谱的分配各不相同,现在的5G年代,现已有超越10000个频段组合。
别的,为了完成5G高速率、低时延的方针,5G引进了毫米波频段(24GHz以上频谱),这是5G可以完成峰值速率超越7Gbps,比美光纤通讯的要害。
2020年2月,高通发布的骁龙X605G调制解调器,正是调配高通射频及毫米波天线模组,完成了最高7.5Gbps的下载速度和3Gbps的上传速度,千兆级的速率及时延堪比光纤。一年后的高通骁龙X65调制解调器及射频体系,又将5G带入万兆级10Gbps年代。
5G更多的频段组合,以及许多新技能的引进,都让5G射频前端的规划面对史无前例的杂乱性应战,一同还有功耗和体积的约束条件。
与5G相似,无线局域网和Wi-Fi的杂乱性也不断添加,Wi-Fi6E的频率现已进步至6GHz,高通本年发布的全球首个Wi-Fi7商用处理计划,可以一同运用5GHz和6GHz频段,高通1620专业联网渠道最高峰值无线容量达33.1Gbps。
Wi-Fi7有用带宽是Wi-Fi6的2倍,可用频谱将是Wi-Fi6的3倍,Wi-Fi射频前端的规划相同面对史无前例的应战。
无论是5G仍是Wi-Fi6E和Wi-Fi7高速率的完成,射频前端都是不行疏忽的功臣。
5G和Wi-Fi7年代需求怎样的射频前端?
5G和Wi-Fi7射频前端杂乱性的大幅添加,源于更多的频谱组合,以及很多新技能的引进。
前面说到的5G中引进毫米波技能便是一个比方,Wi-Fi也不破例,在Wi-Fi6规范中,支撑了包含MU-MIMO、OFDMA、TWT、WPA3在内的技能。
到了Wi-Fi7年代,得益于更宽的信道和4KQAM调制技能,Wi-Fi得以取得更快的速度和更低时延的传输,还有Wi-Fi7的三频衔接技能,又将Wi-Fi的速度和体会面向新的高度。
通讯技能的杂乱度与射频前端杂乱性是正相关联系,要处理5G和Wi-Fi7年代射频前端杂乱性的应战,综合性的规划理念是要害地点,将数量繁复的组件以及各种特性和功用视为一个完好体系,进行端到端的规划,是处理5G射频前端规划应战,以及供给有竞争力产品行之有用的方法。
这也是为什么高通一直推出与调制解调器相匹配的射频体系的原因地点。
终端设备厂商可以自行规划5G射频前端,但并非一切终端厂商都乐意都如很多资源规划射频前端。在移动通讯范畴有丰厚堆集的高通,具有多范畴的抢先技能,可以供给抢先的体系级处理计划。
比方,5G完成高速率的一同也会添加终端的功耗和散热,处理这一问题奇妙的处理计划之一便是包络追寻技能,经过极度精细地办理5G终端发射无线信号的功率,完成高能效。
比较仅选用传统一般功率追寻的终端,高通在业界首先推出的5G包络追寻技能可以完成卓越能效。引进高通第7代宽带包络追寻技能的高通骁龙X65调制解调器及射频体系,比较前代产品,能效进步30%,更节约手机空间,支撑多个5G和4G功率放大器。
高通的AI天线调谐技能也是全球首个由AI辅佐的5G自适应天线调谐处理计划,进步天线功用,可以为用户供给最佳信号。
本年6月,高通将其在智能手机从调制解调器到天线的抢先优势扩展到其它范畴,推出了全新Wi-Fi7射频前端模组,这个扩展的产品组合面向蓝牙、Wi-Fi6E和下一代规范Wi-Fi7,适用于智能手机之外的很多快速添加的范畴,包含轿车、扩展实际(XR)、PC、可穿戴设备、移动宽带和物联网等。
高通相同选用了综合性的规划理念,供给端到端的Wi-Fi7射频前端计划。
Wi-FiSoC到天线的途径(简化)
Wi-Fi的前端模块(FEM)集成了功率放大器(PA)、低噪声放大器(LNA)、滤波器和开关,一个终端设备一般包含一个用于2.4GHzWi-Fi和蓝牙的FEM,以及一个用于5-7GHz的Wi-FiFEM。
Wi-Fi前端模块的效果在于,在接纳(Rx)端,集成的低噪声放大器增强了弱小的传入射频信号,进步信噪比(SNR),让设备对信号愈加灵敏。在发射(Tx)端,集成的功率放大器增强从Wi-FiSoC传递的传出射频信号,有用运用功率的一同拓宽传输规模。
为了完成最佳的模块功用,高通规划之初就充分考虑PA和LNA的高效协同作业。高通将PA和LNA集成到单个封装中,OEM可以灵敏地将FEM放置在每个Wi-Fi天线周围,这种布局灵敏功可以完成最佳的电路板布局,还能经过最小化天线和放大器之间的走线长度,开释悉数的射频潜能。
为了完成最佳的体系级功用,高通也经过协同规划,让Wi-FiFEM、Wi-FiSoC和互补的滤波器严密协作,组合为一个最佳的处理计划。高通抢先的端到端的Wi-Fi射频前端规划,也支撑了其Wi-Fi7共同的高频多衔接并发技能的完成。
面向手机之外的许多快速添加的商场,高通还会修正IP,满意特定商场的需求,比方针对新式轿车商场的高通QXM1910AQ处理计划。
还有不行疏忽的一点,Wi-Fi除了需求和蓝牙调和地一同运转之外,还必须与5G并发作业。高通最新推出的Wi-Fi7射频前端模组,支撑5G与Wi-Fi共存,与高通ultraBAW滤波器合作,支撑5G/Wi-Fi并发,增强运用蜂窝网络终端的无线衔接功用。
5G乘以Wi-Fi6E/7的巨大使用空间
5G与Wi-Fi6E/7的并发,将完成倍乘效应。
5G的遍及,让XR以及元世界的完成成为或许。
而5G和Wi-Fi7可以并发,将可以为终端设备供给愈加安稳且高速的网络衔接。让XR设备的体会更有保证,用户不必再忧虑由于有电话或许网络不安稳影响体会,VR在线游戏、VR直播将成为或许。在轿车上,一同具有高速且安稳的5G和Wi-Fi7衔接,又将创造出怎样意想不到的体会?
5G叠加Wi-Fi6E/7也将直接带动全球射频商场的高速添加。Gartner猜测,到2026年射频前端商场规模将到达210亿美元,2019年至2026年间的复合年添加率为8.3%。
商场研讨公司YoleDéveloppement以为,有两个要素将导致所剖析的衔接性射频前端设备商场明显添加。榜首个是特定设备的数量添加,例如可穿戴设备,第二个是为2×2和4×4MIMO设备添加新的射频链,以及6GHz频段的射频链。
站在高速添加的射频前端商场中,高通也斩获不少商场。2021财年,高通技能公司在智能手机射频前端范畴收入排名榜首,2021年高通射频前端单元累计出货量达80亿个,其间单个组件出货量均超越3亿个。
高通将其从调制解调器到天线的优势从手机商场扩展至手机之外快速添加的商场,可以从很多快速添加的商场中获益。
曩昔,高通的潜在商场规模是150亿美元。
现在,高通的潜在商场规模已添加至1000亿美元,这首要得益于新增的旗舰级和高端Android终端、射频前端和轿车事务。雷峰网
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