半導(dǎo)體、電子設(shè)備:5G射頻前端芯片自主可控全景圖
摘要:
射頻前端由射頻開關(guān)(Switch)、射頻低噪聲放大器(LNA)、射頻功率放大器(PA)、雙工器(Duplexers)、射頻濾波器(Filter)等五大器件組成。
射頻開關(guān):控制信號傳輸途徑射頻開關(guān)的作用是將多路射頻信號中的任一路或幾路通過控制邏輯連通,以實(shí)現(xiàn)不同信號路徑的切換,包括接收與發(fā)射的切換、不同頻段間的切換等,以達(dá)到共用天線、節(jié)省終端產(chǎn)品成本的目的。
射頻濾波器,又名“射頻干擾濾波器”,主要功能是通過電容、電感、電阻等元器件的組合移除信號中不需要的頻率分量,同時(shí)保留需要的頻率分量,從而保障信號能在特定的頻帶上傳輸,消除頻帶間相互干擾。
目前手機(jī)中使用的主流濾波器主要有聲表面波濾波器(SurfaceAcousticWave,SAW)和體聲波聲表面波濾波器(SAWF)是一種采用石英晶體、壓電陶瓷等壓電材料,利用其壓電效應(yīng)和聲表面波傳播的物理特性而制成的一種濾波專用器件,廣泛應(yīng)用于電視機(jī)及錄像機(jī)中頻電路中。
SAW濾波器具有性能穩(wěn)定、使用方便、頻帶寬等優(yōu)點(diǎn),是頻率在1.6GHz以下的應(yīng)用主流。但存在插入損耗較大、處理高頻率信號時(shí)發(fā)熱問題嚴(yán)重等缺點(diǎn),因此在處理1.6GHz以上的高頻信號時(shí)適用性較差。
BAW濾波器采用3D腔體結(jié)構(gòu),具有插入損耗小、帶外衰減大等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)對溫度變化不敏感,因此尤其適用于2GHz以上的高頻通信,在5G與sub-6G的應(yīng)用中有明顯優(yōu)勢。但BAW制造成本顯著高于SAW。
由于成本的限制,SAW與BAW將在近幾年內(nèi)仍將保持共存。2GHz以下SAW的市場占有率較高,2GHz以上BAW的市場占有率較高。不過隨著未來5G高頻通信的普及,BAW將占據(jù)主導(dǎo)地位。
射頻低噪聲放大器的功能是把天線接收到的微弱射頻信號放大,盡量減少噪聲的引入,在移動(dòng)智能終端上實(shí)現(xiàn)信號更好、通話質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸率更高的效果。
射頻低噪聲放大器的工作原理為輸入的射頻信號被輸入匹配網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)化為電壓,經(jīng)過放大器對電壓進(jìn)行放大,同時(shí)在放大過程中最大程度降低自身噪聲的引入,最后經(jīng)過輸出匹配網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)化為放大后功率信號輸出。
功率放大器是將發(fā)射端的小功率信號轉(zhuǎn)換成大功率信號的裝置,用于驅(qū)動(dòng)特定負(fù)載的天線等。
功率放大器是無線通信設(shè)備射頻前端最核心的組成部分,其性能直接決定了手機(jī)等無線終端的通訊距離、信號質(zhì)量和待機(jī)時(shí)間。








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