深藏功与名的移动体验英雄竟是它——射频前端解决方案

提到完美的移动体验，大多数人脑海里都会冒出极速下载、超长续航、低发热低功耗、纤细设计等要求，而这些卓越性能背后的支柱，却是一位鲜为人知的英雄——射频前端解决方案。

前段时间，在由咨询巨头和金融信息公司合并而成的IHS Markit发表的一篇报告中表示，从最早主要用于通话和短信的功能机，到下载速度快于很多家庭网络连接的智能手机，射频前端作（RFFE）为手机设计自问世以来最重要的一个环节，却一直以来都被忽视。如果没有适当的RFFE，设备根本无法连接到移动网络。一个设计合理的RFFE对于当前在手机性能、功能和工业设计方面的创新是至关重要的。

这个一向低调的射频前端（RFFE） 是移动电话的射频收发器和天线之间的功能区域，主要由功率放大器 （PAs） 、低噪声放大器 （LNAs） 、开关、双工器、滤波器和其他被动设备组成。以高通今年5月正式发布的Snapdragon 660/630移动平台为例，它们除了显著的性能提升、更长的电池续航时间以及极速LTE连接速度、极佳的拍摄和增强游戏体验，还包括了集成基带功能，以及包括射频前端（RFFE）、集成Wi-Fi、电源管理、音频编解码器和扬声放大器在内的软硬件组件，支持一套完整的移动解决方案。

在此前Snapdragon 660/630移动平台的发布会上，高通首次把先进的射频功能和技术放到了台面上。据了解，高通整体射频前端的技术大概可分为两部分，一部分是射频前端的技术和产品；另一部分是两个比较先进的射频前端技术：包络追踪和TruSignal天线增强技术。

射频前端，复杂而关键

手机先是经历从模拟信号到数字信号的转换，此后又历经2G、3G、4G几轮重大产业升级。在2G、3G时代频段较少，射频前端的价值相对比较低，复杂性也比较低。但当手机发展到4G早期，频段就增至16个，随着4G技术不断普及，“五模十三频”、“五模十七频”等也成为手机行业热词。而当前最流行的全网通，频段更是多达49个。等到2020年5G开始规模商用，届时诸如毫米波等频段将会增加。

其次，载波聚合组合发展非常迅猛。从LTE到LTE-Advanced演进过程中，更宽频谱的需求是影响演进的最重要因素，为此3GPP标准提出了载波聚合技术。它可以将多个载波聚合成一个更宽的频谱，同时也可以把一些不连续的频谱碎片聚合到一起，能很好地满足LTE、LTE-Advanced系统频谱兼容性的要求，不仅能加速标准化进程，还能最大限度地利用现有LTE设备和频谱资源。载波聚合后最直观的好处就是传输速度的大幅度提升，延迟降低，有效改善网络质量，提升吞吐量，使网络负载更加均衡，尤其是在负载较重的时候效果会更明显。

载波聚合动态原理图

载波聚合是4G LTE的关键技术之一，报告中指出，随着每一代无线宽区域网络（WWAN）技术的发展，射频前端的复杂性也在不断增加。然而，与之前任何一代相比，最新一代的旗舰产品在射频内容和复杂性方面已经有了一个阶梯式跃进。从LTE-A到LTE-A Pro的升级可能是目前RFFE设计复杂程度最大的一次飞跃。

△射频前端细分结构示意图

下行的载波聚合现在已经从两载波聚合发展到三载波聚合，甚至四载波、五载波聚合的要求，下行载波聚合要求的增加，会对双工器、四工器、甚至是五工器、六工器，增加出来很多新的需求。比如说，上行的载波聚合或者说高功率用户设备（HPUE）的需求，或者功率放大器（PA）的性能以及对功率放大器的要求提出新的挑战。