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为了迎接5G元年,Qorvo都准备好了什么?

2019-04-15来源: EEWORLD 关键字:Qorvo  5G  射频  滤波  天线  功率放大器

2019年开年,5G毫无疑问成为了市场焦点,对于射频领域的领头羊Qorvo来说,也将今年定义为5G元年。

2016 年,Qorvo就开始作为特邀代表,加入 3GPP 以帮助开发新一代 5G 无线通信标准的主要方面。

对于Qorvo来说,公司掌握了所有射频核心技术,从无线基础设施到移动设备,再到更加核心的氮化镓技术,所有这一切都致力于为 5G 发展铺平道路。同时,作为5G标准的参与者,公司也与运营商和标准机构积极合作,让理想变为现实。

Qorvo的业务部划分为两部分,分别为基础设施和国防事业部以及移动产品事业部。这两部分都和5G有关,只不过相对于基础设施来说,手机终端市场的占比略高,这是Qorvo非常关心的市场。

近日,Qorvo手机事业部高级销售经理David Zhao在EDICON 2019大会上发表了题为《5G射频挑战》的演讲,并接受了媒体访谈,解读了Qorvo作为领先的射频供应商,是如何面对及解决5G挑战的。


Qorvo手机事业部高级销售经理David Zhao


5G到底给射频带来了哪些挑战?

David zhao表示,5G的目标是想用同样的标准去满足eMBB(enhanced MobileBroadband)增强移动宽带、mMTC(massive Machine Type Communications)大规模物联网和URLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communications)高可靠低时延等场景的需求,这就给技术方面带来了更多新要求。

从总体上来说,无论哪代技术的演进,对射频的挑战都集中在设计复杂度的提升上,器件越来越多,对于尺寸、功耗、散热等要求越来越高,为此,David总结了以下四点具体挑战:

1、更多频段的支持:因为从大家熟悉的b 41变成n 41,n77和n78,这就需要对更多频段的支持;

2、不同的调制方式:因为5G专注于高速连接,所以在调制方面会有新的变化,对功耗方面也有更多的要求。比如在4G时代,大家比较关注ACPR。但到了5G时代,则更需要专注于EVM(一般小于1.5%);

3、信号路由的选择:选择4G anchor+5G数据连接,还是直接走5G,这会带来不同的挑战。

4、开关速度的变化:这方面虽然没有太多的变化,但SRS也会带来新的挑战。




针对5G三大要求,Qorvo也都有与之对应的解决方案。“我们是业界领先的提供从基站到终端的解决方案供应商,为客户提供最全面的射频信号处理。”David说道。

Qorvo是如何应对这些挑战的?




针对Sub 6GHz应用的5G移动终端设备来说,需要增加众多元素,而对于毫米波来说,将面临更复杂的情况。

应对种种挑战,Qorvo最重要的核心武器就是工艺和技术。David表示,和其他射频公司最大的不同,是Qorvo独有的in-house模式,确保了公司的工艺技术可以准时实施。



如图所示,这六大工艺优势,与产品结合,就是Qorvo在移动终端射频前端具有的优势。

BAW和SAW技术:为了抑制外界干扰信号对终端接收信号灵敏度的影响,同时抑制发射通路射频信号的带外干扰,滤波器必不可少。目前SAW和BAW是比较常见且各有特色的滤波器。

BAW滤波器具有高选择性,低插损和高功率容量的特性, 这使得它非常适合要求非常苛刻的3G、4G以及5G应用。



根据Qorvo的建议,我们可以看到,根据不同频率特性,有不同的滤波器产品组合。



Qorvo的BAW发展蓝图规划


如果在中高的频率平台上,如果想做到高性能的话,BAW会是一个更加优化的选择。”David说道。


在载波聚合应用中,需要一根天线支持多频带同时工作的需求,这就给滤波器带来更多挑战,隔离损耗和线性度是最难实现的。基于BAW工艺的天线复用器(antennaplexer)和多工器(multiplexer)会大行其道。

David表示,在手机体积受限的前提下,天线复用器可以把GPS、WiFi、中频、高频和超高频等射频通道共用一个天线,节省天线数量。在这其中,就集成了Qorvo的BAW、调谐和开关器等。

集成度越来越高的天线复用器


SOI:对于Qorvo来说,RF SOI技术主要用于天线调谐器和开关上。

随着全面屏手机的普及,挤占了天线空间,使得天线效率变差,最终影响了TRP(Total Radiated Power),也就是天线的整体发射功率。随着5G对MIMO、CA的需求增加,天线数量还需要更多,以覆盖更大频段。

Qorvo 的开关、可调电容和用于天线控制系统 (ACS) 的阻抗调谐器产品组合提供改进辐射效率和减少失配损耗所需的技术,为单天线和多天线实施提供最佳天线性能。




2019年,Qorvo第三代SOI工艺就将上市,可以看出工艺演进速度之快


随着制式越来越多,需要更复杂和灵活的天线方案


GaAs:砷化镓工艺是Qorvo的移动终端PA的引擎。5G对PA线性度要求更高,所以耐压高的GaAs工艺更受青睐。砷化镓Die倒装技术,已经被QRVO普遍采用。 相比于传统的砷化镓wire bonding封装,倒装工艺让模块厚度更薄,一致性更好。 通过配合SOI、CMOS和SAW/BAW的倒装工艺,尺寸更小,功能更多的SiP射频模组成为可能。




如图所示,无论是GaN还是GaAs,Qorvo都有着完整的蓝图,比如砷化镓HBT7工艺、砷化镓电感或者为毫米波开发的下一代砷化镓pHEMT等,都将一一实现。

先进的封装技术:由于Qorvo全部是自己的工厂,所以也可以不断开发出最具创新性的封装技术。实际上,随着智能手机对射频的要求越来越高,包括空间、干扰、散热等问题,手机厂商面对更大的挑战。也正因此,Qorvo先后推出了RF Flex和RF Fusion品牌产品,通过在单个芯片中集成所有主要的 RFFE 组件,RF Fusion 可减少合规测试所需的时间,让射频设计极为简单化,同时还能减少散热和寄生效应的影响。




David介绍道,除了WLCSP之外,包括Double-sided BGA等对尺寸有进一步要求的产品,Qorvo都在积极推进。

“高端的旗舰机的差异化越来越多,比如引入三摄、四摄等元素,势必要缩小包括射频在内的所有其他部分,这对射频模块化(System-in-Package)产品来说是极大机会。”David说道。


复杂化集成化的未来


面对未来,随着射频复杂化,Qorvo所能供应的产品也越来越丰富。

David也说道,目前5G的标准依然没有完全确定下来,所以针对射频前端来说,如今阶段只有不断增加新功能新标准,以满足不断演进的标准和不同运营商的需求。这些不确定性,会在产业链和市场需求发展日趋明确过程中,逐步消除。“为了推动5G终端的发展,需要大家联合起来建立一个开放的射频前端生态系统,包括封装兼容、参考设计支持等开放的生态系统,能够促进整个5G市场和产业链的发展,客户和消费者最终会受益。”David说道。


关键字:Qorvo  5G  射频  滤波  天线  功率放大器

编辑:冀凯 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/2019/ic-news041594943.html
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