2024年3月16日发(作者:谬博文)
逐级演进,射频模组的集成化之路
射频前端模组是将射频开关、低噪声放大器、滤波器、双工器、功率放大器等两
种或者两种以上的分立器件集成为一个模组,从而提高集成度和性能,并使体积
小型化。根据应用路径不同,目前可分为应用于主集天线射频链路模组、用于分
集天线射频链路模组和用于WIFI 端射频模组。
图:射频前端模组分类
主集天线射频链路负责射频信号的发射与接收。根据集成方式的不同,主集天
线射频链路可分为:FEMiD(集成射频开关、滤波器和双工器)、PAMiD(集成
多模式多频带PA和FEMiD)和LPAMiD(LNA、集成多模式多频带PA和
FEMiD)。
图:主集天线射频链路架构
1
主集射频发射模组的五重山:
1)发射端Level 1:PA与IPD/LTCC
滤波器集成,主要应用于3GHz~6GHz
的新增5G频段,例如n77和n79。这些新增频段对5G PA的设计非常有
挑战,但由于新频段频谱相对比较“干净”,所以对滤波器的要求不高,因此
LC型的滤波器(IPD、LTCC)就能胜任。综合来看,这类模组属于有挑战但
不复杂的产品,其技术和成本均由PA绝对掌控,单颗价值在0.4美金左右。
发射端Level 2:PA与BAW(或高性能
SAW)滤波器集成,主要应用于
n41频段和WIFI端,频段在2.4GHz附近。这类产品的频段属于常见频段,
对PA部分的技术规格有一定挑战但并不高。但由于工作在了2.4GHz附近,
距离4G较近,频段非常拥挤,需要集成高性能的BAW滤波器来实现共存。
这类产品中滤波器的功能并不复杂,PA仍有技术控制力,但在成本方面,
滤波器可能超过了PA。综合来讲,这类模组属于有挑战但不复杂的产品,
PA有一定的控制力,单颗价值在0.6美金左右。
发射端Level 3:LowBand发射模组(LB (L)PAMiD),通常集成了
1GHz
以下的4G/5G频段(例如B5、B8、B26、B20、B28等等),包括高性能功
率放大器以及若干低频的双工器,在不同的方案里,还可能集成
GSM850/900及DCS/PCS的2G PA,以进一步提高集成度。低频的双工
器通常需要使用TC-SAW技术来实现,以达到最佳的系统指标。根据系统
方案的需要,如果在LB PAMiD的基础上再集成LNA,这类产品就叫做LB
LPAMiD,可以看到,这类产品的复杂度已经比较高:PA方面,需要集成
高性能的4G/5G PA,有时候还需要集成大功率的2G PA Core;滤波器方
面,通常需要3~5颗使用晶圆级封装的TC-SAW双工器。总成本的角度来
看(假设需要集成2GPA),PA/LNA部分和滤波器部分占比基本相当,单颗
价值在1.5美金左右。
发射端
2024年3月16日发(作者:谬博文)
逐级演进,射频模组的集成化之路
射频前端模组是将射频开关、低噪声放大器、滤波器、双工器、功率放大器等两
种或者两种以上的分立器件集成为一个模组,从而提高集成度和性能,并使体积
小型化。根据应用路径不同,目前可分为应用于主集天线射频链路模组、用于分
集天线射频链路模组和用于WIFI 端射频模组。
图:射频前端模组分类
主集天线射频链路负责射频信号的发射与接收。根据集成方式的不同,主集天
线射频链路可分为:FEMiD(集成射频开关、滤波器和双工器)、PAMiD(集成
多模式多频带PA和FEMiD)和LPAMiD(LNA、集成多模式多频带PA和
FEMiD)。
图:主集天线射频链路架构
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主集射频发射模组的五重山:
1)发射端Level 1:PA与IPD/LTCC
滤波器集成,主要应用于3GHz~6GHz
的新增5G频段,例如n77和n79。这些新增频段对5G PA的设计非常有
挑战,但由于新频段频谱相对比较“干净”,所以对滤波器的要求不高,因此
LC型的滤波器(IPD、LTCC)就能胜任。综合来看,这类模组属于有挑战但
不复杂的产品,其技术和成本均由PA绝对掌控,单颗价值在0.4美金左右。
发射端Level 2:PA与BAW(或高性能
SAW)滤波器集成,主要应用于
n41频段和WIFI端,频段在2.4GHz附近。这类产品的频段属于常见频段,
对PA部分的技术规格有一定挑战但并不高。但由于工作在了2.4GHz附近,
距离4G较近,频段非常拥挤,需要集成高性能的BAW滤波器来实现共存。
这类产品中滤波器的功能并不复杂,PA仍有技术控制力,但在成本方面,
滤波器可能超过了PA。综合来讲,这类模组属于有挑战但不复杂的产品,
PA有一定的控制力,单颗价值在0.6美金左右。
发射端Level 3:LowBand发射模组(LB (L)PAMiD),通常集成了
1GHz
以下的4G/5G频段(例如B5、B8、B26、B20、B28等等),包括高性能功
率放大器以及若干低频的双工器,在不同的方案里,还可能集成
GSM850/900及DCS/PCS的2G PA,以进一步提高集成度。低频的双工
器通常需要使用TC-SAW技术来实现,以达到最佳的系统指标。根据系统
方案的需要,如果在LB PAMiD的基础上再集成LNA,这类产品就叫做LB
LPAMiD,可以看到,这类产品的复杂度已经比较高:PA方面,需要集成
高性能的4G/5G PA,有时候还需要集成大功率的2G PA Core;滤波器方
面,通常需要3~5颗使用晶圆级封装的TC-SAW双工器。总成本的角度来
看(假设需要集成2GPA),PA/LNA部分和滤波器部分占比基本相当,单颗
价值在1.5美金左右。
发射端