5G、Wi-Fi 7速度倍增背后,被忽略的「功臣」( 二 )


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Wi-Fi7有效带宽是Wi-Fi6的2倍 , 可用频谱将是Wi-Fi6的3倍 , Wi-Fi射频前端的设计同样面临前所未有的挑战 。
5G、Wi-Fi 7速度倍增背后,被忽略的「功臣」
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无论是5G还是Wi-Fi6E和Wi-Fi7高速率的实现 , 射频前端都是不可忽略的功臣 。
5G和Wi-Fi7时代需要怎样的射频前端?
5G和Wi-Fi7射频前端复杂性的大幅增加 , 源于更多的频谱组合 , 以及众多新技术的引入 。
前面提到的5G中引入毫米波技术就是一个例子 , Wi-Fi也不例外 , 在Wi-Fi6标准中 , 支持了包括MU-MIMO、OFDMA、TWT、WPA3在内的技术 。
到了Wi-Fi7时代 , 得益于更宽的信道和4KQAM调制技术 , Wi-Fi得以获得更快的速度和更低时延的传输 , 还有Wi-Fi7的三频连接技术 , 又将Wi-Fi的速度和体验推向新的高度 。
通信技术的复杂度与射频前端复杂性是正相关关系 , 要解决5G和Wi-Fi7时代射频前端复杂性的挑战 , 综合性的设计理念是关键所在 , 将数量繁多的组件以及各种特性和功能视为一个完整系统 , 进行端到端的设计 , 是解决5G射频前端设计挑战 , 以及提供有竞争力产品行之有效的办法 。
5G、Wi-Fi 7速度倍增背后,被忽略的「功臣」
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这也是为什么高通始终推出与调制解调器相匹配的射频系统的原因所在 。
终端设备厂商可以自行设计5G射频前端 , 但并非所有终端厂商都愿意都如大量资源设计射频前端 。 在移动通信领域有丰富积累的高通 , 具备多领域的领先技术 , 能够提供领先的系统级解决方案 。
比如 , 5G实现高速率的同时也会增加终端的功耗和散热 , 解决这一问题巧妙的解决方案之一就是包络追踪技术 , 通过极度精细地管理5G终端发射无线信号的功率 , 实现高能效 。
相比仅采用传统普通功率追踪的终端 , 高通在业界率先推出的5G包络追踪技术能够实现卓越能效 。 引入高通第7代宽带包络追踪技术的高通骁龙X65调制解调器及射频系统 , 相比前代产品 , 能效提高30% , 更节省手机空间 , 支持多个5G和4G功率放大器 。
高通的AI天线调谐技术也是全球首个由AI辅助的5G自适应天线调谐解决方案 , 提升天线性能 , 能够为用户提供最佳信号 。
今年6月 , 高通将其在智能手机从调制解调器到天线的领先优势扩展到其它领域 , 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和下一代标准Wi-Fi7 , 适用于智能手机之外的众多快速增长的领域 , 包括汽车、扩展现实(XR)、PC、可穿戴设备、移动宽带和物联网等 。
高通同样采用了综合性的设计理念 , 提供端到端的Wi-Fi7射频前端方案 。
5G、Wi-Fi 7速度倍增背后,被忽略的「功臣」
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Wi-FiSoC到天线的路径(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 , 一个终端设备通常包括一个用于2.4GHzWi-Fi和蓝牙的FEM , 以及一个用于5-7GHz的Wi-FiFEM 。
Wi-Fi前端模块的作用在于 , 在接收(Rx)端 , 集成的低噪声放大器增强了微弱的传入射频信号 , 提高信噪比(SNR) , 让设备对信号更加敏感 。 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 , 有效使用功率的同时拓展传输范围 。
为了实现最佳的模块性能 , 高通设计之初就充分考虑PA和LNA的高效协同工作 。 高通将PA和LNA集成到单个封装中 , OEM能够灵活地将FEM放置在每个Wi-Fi天线旁边 , 这种布局灵活性可以实现最佳的电路板布局 , 还能通过最小化天线和放大器之间的走线长度 , 释放全部的射频潜能 。