5G射频前端创新:从集成模块到自屏蔽技术

5G时代的到来，为智能手机带来了新的增长机遇。据Strategy Analytics近日发布的最新报告显示，今年一季度全球5G手机需求激增，其一季度出货量超过去年的1870万部，达到2410万部。5G智能手机的发展也给半导体行业带来了新一轮的技术变革。众所周知，在5G时代，移动设备可以使用的频段逐渐增多，这意味着需要增加更多的射频组件。射频前端器件数量的增加，导致手机中PCB空间的紧张和工艺难度的提升，也导致射频前端复杂度的指数级增长。为了保证智能手机能够满足5G性能的要求，集成射频前端应运而生。 D7X县情资料网---有深度、有态度、接地气的县域县情站点

射频前端模块的发展 D7X县情资料网---有深度、有态度、接地气的县域县情站点

射频前端向模块化发展的历史可以追溯到当时的4G时代。3G/4G时代，射频前端的集成依赖于设计和性价比。在这种情况下，射频前端在市场上以两种方式存在：分立和模块化。当时为了空间，4G时代的高端手机经常使用射频前端模块。随着射频前端模块技术的成熟和市场需求，2016年以来，市场上主要的射频前端开始向模块化发展，双工器、天线开关等几个模块被集成到射频前端中。在此期间，开发了几种类型的射频前端模块，包括ASM、FEMiD、PAMiD等。其中，PAMiD是目前最模块化的，主要集成多模多频PA、射频开关和滤波器。对于手机厂商来说，PAMiD的出现让射频前端从之前复杂的系统设计项目变得更加简单。随着5G时代的到来，手机所需要的PAMiD正在被不断整合。Qorvo作为射频领域的全球领导者，通过采用高度集成的IF/HF模块解决方案，为众多智能手机厂商提供了广泛的新产品发布支持。关于PAMiD的未来发展，Qorvo认为，将LNA融入PAMiD是射频前端模块进一步发展的重要驱动力之一。有报道称，随着5G的商业化，智能手机中的天线和射频通道数量将大幅增加，对射频低噪声放大器的需求将迅速增加，而手机PCB的空间已经不多了。在这种情况下，将LNA融入帕米德成为行业发展趋势。Qorvo表示，从PAMiD到L-PAMiD，射频前端模块可以实现更小的尺寸，支持更多的功能。 D7X县情资料网---有深度、有态度、接地气的县域县情站点

RF自屏蔽技术将在5G时代发挥更大的作用 D7X县情资料网---有深度、有态度、接地气的县域县情站点

发射模块会对手机中的任何元件产生辐射功率，可能会诱发EMI和RFI。随着越来越多的元件被集成到射频前端，电磁干扰和射频干扰的风险变得越来越严重。在这种情况下，需要射频屏蔽技术来减少与电磁干扰和射频干扰相关的辐射。射频屏蔽技术并不是5G的全新技术。过去，射频前端模块使用外部机械屏蔽进行射频屏蔽，但使用外部机械屏蔽可能会导致灵敏度降低和谐波增加。 D7X县情资料网---有深度、有态度、接地气的县域县情站点

针对这种情况，Qorvo推出了Micro Shield自屏蔽技术。简单来说，Micro Shield自屏蔽技术就是在模块表面再涂一层合金，代替原来的外部机械屏蔽，从而屏蔽干扰信号。据相关报道，最早一代微屏蔽技术可以将射频的高度和体积分别降低15%和25%。这也使得采用Micro Shield技术的手机厂商能够在更小的板级空间内获得更高的射频性能。尤其是5G时代，手机需要支持更多的频段。但由于射频信号在传输过程中会干扰其他敏感的模拟电路模块，因此需要更合理的PCB布局来降低射频信号的影响，采用射频自屏蔽技术可以使PCB布局更加灵活。与此同时，随着5G时代的到来，手机PCB的空间越来越紧张，更小的模块设计成为未来手机元器件的发展方向之一。在这个过程中，用射频自屏蔽技术取代重型机械屏蔽已经成为行业趋势。在这种市场需求下，Qorvo推出的Micro Shield自屏蔽技术优势凸显。Qorvo认为，Micro Shield自屏蔽技术将在5G时代发挥更大作用。按照5G时代的融合趋势，微盾自屏蔽技术将有助于L-PAMiD的进一步发展。Qorvo指出，由于外部LNA通常在物理上不靠近功率放大器，因此PAMiD对射频自屏蔽的要求不高(PAMiD通常采用外部机械屏蔽)。但随着5G时代对L-PAMiD需求的不断增加，如果外部机械屏蔽设计不正确，将严重影响L-PAMiD的灵敏度。因此，受益于5G时代的到来，微盾自屏蔽技术的价值将被放大。下图显示，设计良好的自屏蔽模块可以将LNA地区的表面电流降低100倍。 D7X县情资料网---有深度、有态度、接地气的县域县情站点

射频前端模块未来发展方向 D7X县情资料网---有深度、有态度、接地气的县域县情站点

根据Qorvo在射频前端的发展路线图，将LNA集成到PAMiD中，采用自屏蔽技术，将是未来手机射频前端模块发展的两个重要方向。就目前的市场情况来看，PAMiD是一个高度集成的定制模块。虽然能带来足够高的性能体验，但由于成本高，只被苹果、三星、华为等少数厂商选中。同样，Micro Shield自屏蔽技术出于成本考虑，往往只被高端手机使用。但随着5G时代的到来，采用Micro Shield自屏蔽技术的L-PAMiD显然能为厂商带来更多价值，这意味着这款射频前端模块在低端手机领域仍有很大的发展空间。Qorvo指出，随着Micro Shield自屏蔽技术的工艺改进，该技术的成本有望进一步降低。同时，随着技术的成熟，L-PAMiD的成本也会降低。按照这种发展趋势，采用Micro Shield自屏蔽技术的L-PAMiD将逐渐被低端手机所接受。Qorvo预计，今年下半年，这种射频前端模块将被市场中低端手机采用。 D7X县情资料网---有深度、有态度、接地气的县域县情站点

结语 D7X县情资料网---有深度、有态度、接地气的县域县情站点

前端模块的技术创新推动了移动通信技术的发展。在5G时代的趋势下，射频前端模块正在经历新一轮的技术创新。作为射频前端模块领域的重量级选手之一，Qorvo在射频前端模块上的技术更新或许代表了这个行业未来的发展方向。 D7X县情资料网---有深度、有态度、接地气的县域县情站点