射频放大器前端-射频前端解决方案

从3GPP定义的5G三大应用场景，以及5G高速低时延的特点来看，射频前端无疑是5G普及的一大障碍。 特别是去年完成的5G NR NSA（非独立组网），对射频前端供应商来说是一个巨大的挑战。

尤其是去年在独立组网（SA）的基础上定义了新的NSA（非独立组网）后，对射频前端供应商来说更是挑战重重。

5G的三大应用场景

在近日易维讯召开的ICT媒体发布会上，Qorvo亚太区移动事业部市场战略高级经理陶震直言5G给射频带来的挑战射频放大器前端，同时也强调了非独立组网对射频前端的影响——结束。 新的影响。

他表示，在独立组网中，核心网、接入网、数据链路网均基于5G-NR进行准备。 虽然投资巨大，但他们不会面临那么多兼容性问题。 而非独立组网依赖LTE作为核心网，也就是说所有的语音通信层和控制层都在LTE上完成，而数据层则采用5G NR。 也就是说在射频前端，首先要有一个支持LTE的通道。 另外，不管你在哪个频段，你还必须有上下行同时工作的5G信道，因为这样会带来一些相互干扰。 因此，对于像Qorvo这样的射频供应商来说射频放大器前端，这是一个非常大的挑战。

5G射频前端难点

在陶震看来，与之前的4G相比，5G给射频前端供应商带来了多方面的挑战，首先体现在带宽上：

众所周知，受限于LTE本身的特性，LTE的最大带宽只有20兆，但是到了5G，带宽可以达到100兆，毫米波​​的带宽可以达到400兆。 也就是说，单通道甚至需要支持400兆的带宽。 从PA的角度来看，这个难度是相当可观的。

二是波形；

陶震介绍，无论是CDMA还是WCDMA，最大的问题还是出在PA的设计上，因为这些制式的PA都是线性设计的，所以需要考虑的线性指标很多，其中最重要的因素是线性指标来源于数据。 波形是什么样子的。 为此，5G定义了CP-OFDM。

与标准LTE相比，CP-OFDM在波形上最大的不同就是SCDMA很高。 对于 PA，峰均比更高。 这时候PA就需要更宽更高的线性设计，这也是和4G相比。 5G RF 设备最需要性能改进的地方。

最后，从系统架构来看，因为5G需要更快的速率，所以需要更多的MIMO。 4G LTE时代已经实现了四下行，即4×4 MIMO。 到2019年，5G 4×4下行MIMO或上行2×10 MIMO可能成为标准。 那个时候，你必须支持四个下行链路和两个上行链路。 射频前端的设计也是如此。 一个挑战。 现在有了SA和NSA两种不同的组网方式，射频前端将面临更多的挑战。 在陶震看来，这些挑战可以从频段、模式、信号路径、开关速度等维度来考虑：

首先是频谱，因为5G需要更多的频谱，这意味着你必须有更多支持新频段的前端设备，或者原有的4G频谱设备必须支持更高的5G标准。

二是模式。 引入新波形CF-OFDM，带宽加宽，子载波间隔加宽。 这就需要一种新的射频半导体，尤其是PA的重新设计。

第三是信号，也就是说4G和5G信号的共存和相互干扰需要更好的设计。 这就需要更快的开启切换速度。

在陶震看来，虽然目前的eMBB场景不需要低时延，但未来5G的第三种场景（uRLLC）需要相当快的切换速度。 他表示，对于n77、n78、n79、3.5G、4.8G等新频谱，必然需要新的设备前端器件。 此外，系统架构还将带来更多的天线分配器和天线调谐功能，这也将对射频设计厂商带来新的要求。

此外，在手机的设计过程中，不仅要考虑蜂窝通信，还要考虑5G、4G、3G的兼容性，还要考虑与wifi、GPS等设备的协同组合。 也就是说，除了单机设备的问题，在系统架构上，你还需要考虑如何实现更多的前端架构，比如你需要多少根天线，做什么样的天线划分。 这就是5G射频前端复杂的原因，陶振强调。

Qorvo 的回答

面对5G射频前端的这些难点，Qorvo作为射频前端解决方案的代表厂商之一，深耕其中并取得了不错的成绩。

陶震告诉记者，Qorvo由RFMD和TriQuint合并而成，结合了双方的优势，是一家在基础设施和终端射频半导体器件领域经验丰富、产品线广泛的公司。 为了解决5G视频前端的问题，他们做了以下工作：

首先，对于5G智能手机，无论是独立组网还是非独立组网，Qorvo都已经从技术和支持的角度做好了准备。 今年2月，Qorvo还受邀加入中国移动5G先行者计划。 按照计划，各方将共同努力，在2018年底前推出首批满足中国移动需求的5G芯片，并在2019年上半年发布首批5G芯片。预商用终端包括数据终端、智能手机等产品。

Qorvo自身的目标是在2019年上半年正式量产5G射频半导体产品，届时可与国内主要手机厂商和运营商合作，推动2019年下半年至5G设备正式商用2020年上半年，为了实现这一目标，Qorvo这几年一直在按部就班地推进计划。

据陶振介绍，Qorvo在2017年开发了一款基于5G NR新标准的射频前端模块，该模块包括功率放大器、开关、带通滤波器和LNA。 据他介绍，这个模块并不是真正的商用产品，而是3GPP的成立推动标准化的。 推出的目的是推动整个芯片公司的前景，让产业链更好地完成标准化制定。 这个前端模块是QM19000。 据了解，这是业界首款面向Sub-6GHz的5G射频前端模块。 基于其高集成度和高​​性能配置，可实现高线性度、超低时延和极高吞吐量，满足甚至超越未来5G应用发展需求。

陶震继续指出，新通信标准下的天线分路器具有不同频段、不同功能的组合，因此在未来5G智能手机中，天线分路器将是设备部件中占比较大的部分，这将是配合5G衍生出来的新设备前端设备。 另外，因为你的天线越来越多，你还是希望手机上只用一根天线来覆盖更广的范围，这意味着5G时代的天线调谐技术会比4G时代用得更多。 . 还有毫米波带来的麻烦。

对于像 Qorvo 这样的 RF 制造商来说，更多的挑战在等待着他们。