過去十幾年的時(shí)間,通訊行業(yè)經(jīng)歷了從2G到3G,再由3G到4G的逐步迭代。
更多頻段得開發(fā)、新技術(shù)得引入令高速網(wǎng)絡(luò)普及,手機(jī)也由當(dāng)年短信電話的功能機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)楦佣嘣闹悄芙K端,滿足我們即時(shí)下載、社交直播、在線游戲等需求。
伴隨著這種轉(zhuǎn)變,通訊性能成為衡量一款手機(jī)的重要指標(biāo)。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(fā)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(guān)(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(jī)的信號(hào)收發(fā)。
如果沒有射頻前端,你的手機(jī)根本無法連接到移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。
近期國際知名研究機(jī)構(gòu)IHS通過拆解多款智能手機(jī),發(fā)布了一份關(guān)于手機(jī)射頻前端的研究報(bào)告,并對近年的手機(jī)射頻前端設(shè)計(jì)趨勢做了一定解讀。
↑↑↑射頻前端的成本伴隨著LTE網(wǎng)絡(luò)逐步提升
IHS表示,由于近年在全網(wǎng)通、LTE網(wǎng)速上的追求,一款終端往往需要支持多個(gè)頻段,這種頻段的增加直接導(dǎo)致射頻前端設(shè)計(jì)復(fù)雜度的提升,往往方寸之間就要容納上百個(gè)元器件。
特別是千兆級(jí)網(wǎng)絡(luò)的來臨,多載波、高階的調(diào)制、4x4 MIMO等技術(shù)的融入令前端設(shè)計(jì)復(fù)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(fù)雜的前端設(shè)計(jì)。
當(dāng)然,復(fù)雜度的提升直接意味著成本的增加,并在手機(jī)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(jī)設(shè)計(jì)的輕薄化發(fā)展,機(jī)身內(nèi)可被利用的空間實(shí)際上是減小的,尤其是主板的空間。
因此盡管射頻前端的復(fù)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(fù)雜,但是主板留下的空間越來越少
可以說,一面是高速網(wǎng)絡(luò)的直接需求、另一面是美學(xué)設(shè)計(jì)的行業(yè)趨勢,這種矛盾如何權(quán)衡始終是個(gè)困難的問題。
作為深耕通訊領(lǐng)域30余年的企業(yè),高通給出了行業(yè)內(nèi)系統(tǒng)的射頻前端解決方案。
具備完整的射頻前端核心技術(shù)組合、先進(jìn)的模塊集成功能,并結(jié)合自身modem方面的優(yōu)勢,衍生出了先進(jìn)的射頻前端技術(shù),讓手機(jī)在“高速網(wǎng)絡(luò)”和“美學(xué)設(shè)計(jì)”之間達(dá)成魚和熊掌兼得的效果。
Trusignal天線增強(qiáng)
TruSignal天線增強(qiáng)分為三個(gè)技術(shù)部分,分別是主分集天線切換技術(shù)、動(dòng)態(tài)天線調(diào)諧以及高階分集接收技術(shù)。
其中動(dòng)態(tài)天線調(diào)諧技術(shù)正是依靠驍龍modem與射頻前端的配合,數(shù)據(jù)傳輸時(shí)modem方面會(huì)持續(xù)對傳輸通道進(jìn)行檢測,及時(shí)調(diào)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(hào)損失,避免掉話和通信速率下降。
主分級(jí)天線切換技術(shù)會(huì)在信號(hào)損失臨界點(diǎn)交換主副天線的上下行傳輸,以此確保手機(jī)數(shù)據(jù)傳輸?shù)捻槙常苊馐謾C(jī)輕薄化設(shè)計(jì)下的“死亡之握”問題。
而高階接受技術(shù)則是依靠額外的天線設(shè)計(jì)保證手機(jī)能夠感知來自各個(gè)方向的細(xì)微信號(hào),直接提升信號(hào)質(zhì)量,這其中都離不開射頻前端的作用。
值得一提的是,由于Trusignal技術(shù)在天線效率方面的提升,對應(yīng)地也較少了無謂的電量消耗,變相增加了設(shè)備續(xù)航時(shí)間。
包絡(luò)追蹤
包絡(luò)追蹤是指功率放大器(PA)供電的電壓是跟著射頻信號(hào)的包絡(luò)來調(diào)整,通過與modem的協(xié)調(diào)工作,可以達(dá)到最大的省電效果。
從高通方面給出的數(shù)據(jù)來看,相比于提供固定電壓的平均功率追蹤,包絡(luò)追蹤的能效提升可達(dá)到30%。由此帶來的省電與低發(fā)熱直接影響著用戶體驗(yàn),特別是低發(fā)熱,功率放大器在長時(shí)間工作后有著明顯的發(fā)熱跡象,包絡(luò)追蹤技術(shù)對其進(jìn)行了很好的解決。
當(dāng)然,上述的這些先進(jìn)技術(shù)并不是紙上談兵,驍龍modem+射頻前端的設(shè)計(jì)已經(jīng)將這些技術(shù)帶給眾多智能手機(jī),包括三星S8、OPPO R11等,讓這些手機(jī)不僅擁有絕佳的連接性能,更在設(shè)計(jì)方面留下了更多可能。
可以預(yù)見,未來5G時(shí)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(tǒng)的方案將為終端設(shè)計(jì)和消費(fèi)者體驗(yàn)帶來全面革新。
評(píng)論