提到完美的移動體驗(yàn)，大多數(shù)人腦海里都會冒出極速、超長續(xù)航、低發(fā)熱低功耗、纖細(xì)設(shè)計等要求，而這些卓越性能背后的支柱，卻是一位鮮為人知的英雄——射頻前端解決方案。

前段時間，在由咨詢巨頭和金融信息公司合并而成的IHS Markit發(fā)表的一篇中表示，從早主要用于通話和短信的功能機(jī)，到速度快于很多家庭網(wǎng)絡(luò)連接的智能手機(jī)，射頻前端作（RFFE）為手機(jī)設(shè)計自問世以來重要的一個環(huán)節(jié)，卻一直以來都被忽視。如果沒有適當(dāng)?shù)腞FFE，設(shè)備根本無法連接到移動網(wǎng)絡(luò)。一個設(shè)計合理的RFFE對于當(dāng)前在手機(jī)性能、功能和工業(yè)設(shè)計方面的創(chuàng)新是至關(guān)重要的。

這個一向低調(diào)的射頻前端（RFFE） 是移動電話的射頻收發(fā)器和天線之間的功能區(qū)域，主要由功率放大器 （PAs） 、低噪聲放大器 （LNAs） 、開關(guān)、雙工器、濾波器和其他被動設(shè)備組成。以高通今年5月正式發(fā)布的Snapdragon 660/630移動平臺為例，它們除了顯著的性能提升、更長的電池續(xù)航時間以及極速LTE連接速度、的拍攝和增強(qiáng)游戲體驗(yàn)，還包括了集成基帶功能，以及包括射頻前端（RFFE）、集成Wi-Fi、電源管理、音頻編解碼器和揚(yáng)聲放大器在內(nèi)的軟硬件組件，支持一套完整的移動解決方案。

在此前Snapdragon 660/630移動平臺的發(fā)布會上，高通首次把先進(jìn)的射頻功能和技術(shù)放到了臺面上。據(jù)了解，高通整體射頻前端的技術(shù)大概可分為兩部分，一部分是射頻前端的技術(shù)和產(chǎn)品；另一部分是兩個比較先進(jìn)的射頻前端技術(shù)：包絡(luò)追蹤和TruSignal天線增強(qiáng)技術(shù)。

射頻前端，復(fù)雜而關(guān)鍵

手機(jī)先是經(jīng)歷從模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換，此后又歷經(jīng)2G、3G、4G幾輪重大產(chǎn)業(yè)升級。在2G、3G時代頻段較少，射頻前端的價值相對比較低，復(fù)雜性也比較低。但當(dāng)手機(jī)發(fā)展到4G早期，頻段就增至16個，隨著4G技術(shù)不斷普及，“五模十三頻”、“五模十七頻”等也成為手機(jī)行業(yè)熱詞。而當(dāng)前的全網(wǎng)通，頻段更是多達(dá)49個。等到2020年5G開始規(guī)模商用，屆時諸如毫米波等頻段將會增加。

其次，載波聚合組合發(fā)展非常迅猛。從LTE到LTE-Advanced演進(jìn)過程中，更寬頻譜的需求是影響演進(jìn)的重要因素，為此3GPP標(biāo)準(zhǔn)提出了載波聚合技術(shù)。它可以將多個載波聚合成一個更寬的頻譜，同時也可以把一些不連續(xù)的頻譜碎片聚合到一起，能很好地滿足LTE、LTE-Advanced系統(tǒng)頻譜兼容性的要求，不僅能加速標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，還能限度地利用現(xiàn)有LTE設(shè)備和頻譜資源。載波聚合后直觀的好處就是傳輸速度的大幅度提升，延遲降低，有效改善網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，提升吞吐量，使網(wǎng)絡(luò)負(fù)載更加均衡，尤其是在負(fù)載較重的時候效果會更明顯。

載波聚合動態(tài)原理圖

載波聚合是4G LTE的關(guān)鍵技術(shù)之一，中指出，隨著每一代無線寬區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（WWAN）技術(shù)的發(fā)展，射頻前端的復(fù)雜性也在不斷增加。然而，與之前任何一代相比，一代的旗艦產(chǎn)品在射頻內(nèi)容和復(fù)雜性方面已經(jīng)有了一個階梯式躍進(jìn)。從LTE-A到LTE-A Pro的升級可能是目前RFFE設(shè)計復(fù)雜程度的飛躍。

△射頻前端細(xì)分結(jié)構(gòu)示意圖

下行的載波聚合現(xiàn)在已經(jīng)從兩載波聚合發(fā)展到三載波聚合，甚至四載波、五載波聚合的要求，下行載波聚合要求的增加，會對雙工器、四工器、甚至是五工器、六工器，增加出來很多新的需求。比如說，上行的載波聚合或者說高功率用戶設(shè)備（HPUE）的需求，或者功率放大器（PA）的性能以及對功率放大器的要求提出新的挑戰(zhàn)。

不斷擴(kuò)展的載波聚合能力、更高階的調(diào)制、更復(fù)雜的天線架構(gòu)、越來越多的空間流以及LTE-U功能，對智能手機(jī)的RFFE提出了更加復(fù)雜的設(shè)計要求。射頻前端廠商就需要提供一個集成化的解決方案。為此，高通與TDK深入技術(shù)合作，成立合資企業(yè)——RF360控股公司將幫助高通構(gòu)建全面完整的射頻前端技術(shù)產(chǎn)品組合，推出了一個完整的、高度集成化的方案。其方案集成優(yōu)勢和技術(shù)性，主要體現(xiàn)完整的射頻前端技術(shù)組合、先進(jìn)的模塊集成功能、智能的調(diào)制解調(diào)器創(chuàng)新，以及從Modem到天線的完整解決方案。

此外，高通在射頻前端上的創(chuàng)新，還包括TruSignal天線增強(qiáng)技術(shù)和包括追蹤技術(shù)。

TruSignal，通信性能提升利器

其實(shí)，TruSignal天線增強(qiáng)納入了主分集天線切換、天線調(diào)諧、高階分集接收技術(shù)。此三種技術(shù)緊密配合，相得益彰：通過主分集天線切換能有效解決“死亡之握”提升信號質(zhì)量減少掉話率，帶來可靠、穩(wěn)定的通話；天線調(diào)諧技術(shù)分成孔徑調(diào)諧和阻抗調(diào)諧兩種，通過調(diào)諧天線的匹配，來解決天線和PA之間的適配問題，帶來更快的數(shù)據(jù)傳輸速率；而高階分集接收則能通過增加分集來提升接收性能，在同等傳輸速率和吞吐率情況下，提高電池的續(xù)航能力。

包絡(luò)追蹤技術(shù)，續(xù)航更持久

提到持久的續(xù)航時間，中還指出除了屏幕，RF前端是電池電量消耗部分之一。實(shí)現(xiàn)盡可能高效的功率放大器逐漸變得越來越重要，并產(chǎn)生了廣泛的技術(shù)應(yīng)用，比如高通的包絡(luò)追蹤（ET）技術(shù)，包絡(luò)追蹤是給PA供電的一個電源，平均功率追蹤（APT）就是給PA供電的電壓。平均功率追蹤（APT）是在一段時間內(nèi)提供一個固定的電壓。而給PA供電的電壓是跟著射頻信號的包絡(luò)來調(diào)整，以達(dá)到的省電效果。據(jù)悉，高通早在三四年前就推出了此技術(shù)，目前來看，其包絡(luò)追蹤方案和技術(shù)依然是業(yè)界成熟的。之前一直應(yīng)用于驍龍800系列中，通過驍龍660和驍龍630被首次帶入了驍龍600系列，為更多的不同產(chǎn)品規(guī)劃的廠商和不通層級的消費(fèi)者提供先進(jìn)的射頻前端技術(shù)支持的持久續(xù)航。

△包絡(luò)追蹤的原理

迎接未來的先進(jìn)射頻前端解決方案

IHS Markit的通過拆解搭載驍龍835的三星旗艦手機(jī)蓋樂世S8/S8+對高通的射頻前端解決方案表示肯定，也將高通的先進(jìn)的射頻解決方案再次推向了公眾的視野。中還提到?jīng)]有射頻前端中幾項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)步，就沒有移動手機(jī)上的4G+和5G新無線電（NR）技術(shù)的發(fā)展。并預(yù)計，到2019年底，5G設(shè)備將投入商用，而支持5G技術(shù)的舉措將進(jìn)一步給RFFE帶來壓力。

高通具備的完整的射頻前端技術(shù)組合、先進(jìn)的模塊集成功能、智能調(diào)制解調(diào)器支持系統(tǒng)級創(chuàng)新、調(diào)制解調(diào)器到天線的解決方案，為廠商的差異化并具有競爭力的射頻解決方案。相信高通未來可憑借雄厚的優(yōu)勢技術(shù)積累和極具前瞻性的創(chuàng)新布局，在射頻前端市場為移動體驗(yàn)帶來與眾不同的體驗(yàn)。