射頻前端模塊的案例
關于5G射頻前端，你需要了解這些！
“同時擁有了PA、濾波器和開關，讓我們能調教出更好的模塊，這也是其他競爭對手所不具備的”，陶鎮接著說。去年12月推出的業界首款5G射頻前端模塊QM19000就是Qorvo在這方面的實力表現。據介紹，這個支持3.3-4.2 GHz寬帶工作的高集成度、高性能的模塊能夠實現高線性度、超低延遲和極高吞吐量，以滿足或超越未來5G應用的開發需求。這個產品也能夠給國內獲得這個頻段的電信和聯通給予充分的支持。
面對中國移動的N41頻段，今年11月在在溫哥華舉行的第23屆GTI上，Qorvo更是展出了他們首個能滿足該頻段需求的射頻前端模塊QM 75041。據介紹，這個模組能夠滿足PC2的技術要求并針對高級RF的平臺，包括旗艦智能手機和數據設備進行優化，從而加快 5G 測試和部署。同時在在5G FR1 頻段（n77、n78 和n79）上，Qorvo也帶來了QM78201射頻前端模塊，支持該頻段的5G全球部署與現場試驗。
除了傳統的產品外，Qorvo還面向基站推出了GaN PA產品。因為具備高擊穿電場、高飽和速度、出色的熱屬性，這也會是5G時代的射頻PA的一個選擇。市場上表示，LDMOS器件物理上已經遇到極限，這就是氮化鎵器件進入市場的原因。而基站應用需要更高的峰值功率、更寬的帶寬以及更高的頻率，這些因素都促成了基站接受氮化鎵器件?！暗谑謾C上，因為電壓（GaN器件要在12V的時候才發揮最好效率）等原因，暫時沒看到GaN PA在這方面的需求，未來還將繼續看好砷化鎵”。
正因為5G的射頻如此復雜，且有那么大的市場，這就吸引了高通等主芯片廠入局射頻。面對這個問題，陶鎮指出，有競爭是好事，這短期內也會對Qorvo造成一定的影響。但長遠看來，Qorvo擁有的高性能產品也將讓其在與對手競爭時保持優勢。
展開 5G預商用，哪些射頻器件廠商先行一步？
主要產品：射頻功放前端芯片、手機終端射頻器件、IoT射頻SoC芯片
15、廣州智慧微電子(SmarterMicro)
公司從事微波器件和射頻模擬集成電路芯片設計、開發、銷售并提供相關技術咨詢和技術服務。2012年由前Skyworks技術海歸創立，其特色是可重構的SOI+GaAs混合工藝。
主要產品：手機及移動終端射頻前端、WiFi射頻前端、物聯網射頻前端
小結：
目前，國內除了上文提到的6家射頻器件廠商，還有蘇州宜確（長盈精密）、Airoha（中國臺灣）、重慶聲光電（中電24、26、44所）、無錫好達電子、麥捷科技等
射頻器件是無線連接的核心，凡是需要無線連接的地方必備射頻器件。5G 通信使用了多種關鍵技術提升容量及速率，在多天線技術、載波聚合及毫米波頻段的應用下，移動終端的射頻前端模塊設計變得越來越復雜，我們看好射頻前端模塊技術變革帶來的行業性機遇。
預計未來3-5 年，射頻濾波器、射頻開關、PA 芯片(功率放大器芯片)三大細分領域將掀起一大波產業資本投資浪潮，并帶動相應的國產替代進程。
來源：芯師爺
展開 中國半導體行業面臨大發展 測試技術究竟該如何突破
議題二、5G NR射頻前端及毫米波IC測試技術
現代的射頻前端模塊越來越多地將更多模塊(如功率放大器，低噪聲放大器(LNA)，雙工器和天線開關)封裝到單個組件中。而前端模塊對多模多頻段的支持也增加了整個測試的復雜性。
NI提供從射頻前端模塊測試，分立射頻元件，射頻收發機到射頻MCU的領先RFIC測試解決方案。基于模塊化平臺設計，NI RFIC解決方案能輕松實現從實驗室特征分析到量產測試的快速轉換，大幅減少測試時間和成本。NI自早期的5G原型探索設計以來深度參與合作的NI 繼續為商用化5G芯片保駕護航，從已經sub-6GHz到毫米波，我們也將同時深入探討5G NR測試關鍵技術，包括sub-6GHz 射頻前端測試技巧，毫米波OTA、波束成形測試等。
議題三、GIT全球儀器： 基于模塊化儀器的系統級PA驗證方案
對于RF芯片，PA(功率放大器)是主導RF性能的關鍵部件。 設計公司必須完全了解PA的系統級行為，尤其是針對于EVM和ACPR。 PA驗證系統支持WiFi 802.11a / b / g / n / ac / ax和LTE的系統級測試。 在本議題中，我們將探討PA測試的高級技巧，并演示GIT全球儀器開發的SPTS-SEMI平臺，可以幫助用戶快速設置所有測試項目，并作為單個測試計劃保存，以便將來重復使用。 此外，SPTS-SEMI支持DEVM(動態EVM)測量和DPD(數字預失真)功能。 DEVM用于評估PA在啟用時以低EVM輸出RF信號的速度。 通過DPD測量，它可以展示PA的EVM和ACPR性能以滿足系統要求。
議題四、高精度、高速ADC/DAC關鍵測試技術
高精度、高速數據轉換芯片測試對于測試儀器的成本居高不下，價格昂貴的信號源和測試時間一直無法得到有效的平衡。
展開 智芯研報 | 5G 手機給射頻前端帶來巨大產業機遇
“在這種需求下，射頻前端市場領導者都推出了適應多種市場需求的靈活模塊產品。除此之外，有些廠商還為旗艦產品定制了模塊”，Yole 射頻技術和相關市場分析師 Mohammed Tmimi 博士肯定地說。
根據 Yole 射頻團隊預估，與 4G 版本相比，5G 手機中的射頻含量高出 5 至 8 美元，而毫米波版本則多出 10 美元。 因此，射頻前端市場正在蓬勃發展。
為此 Yole 表示，到 2021 年底，射頻前端市場規模應該達到 170 億美元，高于 2020 年的 140 億美元。但他們也表示，自此之后，RF 前端市場的增長應該會放緩。而后隨著 5G 成為主流且競爭進一步加劇時，射頻前端的 ASP 將受到影響。根據分析師預計，射頻前端市場在 2019 年（5G 推出之年）和 2026 年之間的復合年增長率為 8.3%，屆時射頻前端市場規模將達到 210 億美元。
射頻性能優異的
化合物半導體
化合物半導體射頻性能優異。硅單晶材料是制作普通集成電路芯片的主要原料，但受限于材料特性，很難適用于高頻/高壓/大電流芯片應用。
化合物半導體材料因其優良的器件特性廣泛適用于射頻器件。常見的化合物半導體包括三五族化合物半導體和四族化合物半導體。
其中，砷化鎵（ GaAs）和氮化鎵（ GaN）作為其中應用領域最廣、產業化程度最高的三五族化合物材料，具有優良的射頻性能，天然具備禁帶寬度寬、截止頻率高、功率密度大等特點， 作為射頻功率器件的基礎材料分別主宰主流民用和軍用/高性能射頻集成電路市場。
展開 
5G時代，GaN射頻前端大有可為！
滿足6GHz
以下的RFFE設計目標
構建RF前端（RFFE）以支持這些新的sub-6GHz 5G應用將是一項挑戰。RFFE對系統的功率輸出、選擇性和功耗至關重要。復雜性和更高的頻率范圍推動了對RFFE集成、尺寸減小、更低功耗、高輸出功率、更寬帶寬、改善線性度和增加接收器靈敏度的需求。此外，收發器、RFFE和天線之間的耦合要求更嚴格。
5G sub-6GHz RFFE的一些目標，以及GaN PA如何幫助實現這些目標呢？具體包括如下：
更高的頻率和更高的帶寬： 5G使用比4G更高的頻率，并且需要更寬的分量載波帶寬（高達100 MHz）。GaN-on-silicon-carbide（GaN-on-SiC）Doherty PA在這些頻率下實現比LDMOS更寬的帶寬和更高的功率附加效率（PAE）。GaN器件的更高效率，更高輸出阻抗和更低寄生電容允許更容易的寬帶匹配和擴展到非常高的輸出功率。
在更高數據速率下的高功率效率： GaN具有軟壓縮特性，使其更容易預失真和線性化。因此，它更容易用于數字預失真（DPD）高效應用。GaN能夠在多個蜂窩頻段上運行，幫助網絡運營商部署載波聚合以增加頻譜并創建更大的數據管道以增加網絡容量。
最大限度地降低系統功耗：我們如何滿足5G的高數據率要求？我們需要更多基礎設施，例如數據中心，服務器和小型蜂窩。這意味著網絡功耗的整體增加，從而推動了對系統效率和整體功率節省的需求，這似乎很難。同樣，GaN可以通過提供高輸出功率以及提高基站效率來提供解決方案。
展開 GSR2701：全集成2.4GHz射頻前端芯片的技術解析，替代RFX2401C
GSR2701是一個集成的前端模塊(FEM)，專為2.4GHz藍牙、802.11b/g/n/ac/ax系統而設計。該設備提供了完全匹配功率放大器(PA)功率檢測器、低噪聲放大器(LNA)以及兩個單極、雙切換(SPDT)開關的所有功能。
GSR2701提供了一個完整的2.4 GHz WLAN射頻解決方案，從收發器輸出到天線，以及從天線到收發器輸入。低噪聲放大器( LNA)可以提高嵌入式解決方案的接收靈敏度，從而提升覆蓋范圍或克服蜂窩濾波器(通常用于移動應用)的插入損耗。
GSR2701采用QFN-16微型封裝（尺寸2.3mm×2.3mm），其引腳定義與Skyworks公司RFX2401C芯片完全一致，即“Pin-to-Pin”兼容，可實現替換功能。這一特性大幅簡化了硬件設計和PCB布局方案的迭代流程設計。
智能家居領域的性能突破
在智能家居系統中，GSR2701通過提升射頻性能解決了傳統Zigbee設備的覆蓋短板：
發射增強：輸出功率可達+20dBm以上，顯著擴展信號覆蓋半徑。
接收優化：內置LNA單元改善接收靈敏度，增強穿墻通信能力。
實際測試表明，集成GSR2701的網關設備可穩定連接以往信號盲區的終端節點，如被墻體遮擋的智能燈具或遠端溫濕度傳感器。
消費電子應用場景
無線音頻傳輸：作為藍牙騎行對講，藍牙耳機、無線麥克風和智能安防監控攝像頭的射頻前端，保障高保真音頻的穩定傳輸。
通過模塊化設計，該芯片可快速適配不同無線協議棧，降低產品開發周期與BOM成本。
展開 三伍微電子GSR2406 IoT FEM 2.4G PA 射頻前端模組芯片
三伍微電子GSR2406 IoT FEM 2.4G PA 射頻前端模組芯片規格書
Product Description
The GSR2406 is a high-performance, fully integrated RF front-end module (FEM) designed for Zigbee technology, Thread, and Bluetooth (including low energy) applications.
The GSR2406 is designed for ease of use and maximum flexibility. The device provides a power amplifier, low-noise amplifier, low-loss bypass path, transmit/receive switches, and controls compatible with 1.8 V to 3.6 V levels.
The RF blocks operate over a wide supply voltage range from 2.5V to 5 V that allows the GSR2406 to be used in battery powered applications over a wide spectrum of the battery discharge curve.
The device is provided in a compact, 12-pin1.9 x1.9 mm small package. Pin map is shown in Figure 1.
展開 三伍微電子GSR2701 IoT FEM 2.4G PA 射頻前端模組芯片
GSR2701 2.4 GHz Front End Module
Product Description
The GSR2701 is an integrated front end module (FEM) designed for 2.4GHz Bluetooth, 802.11b/g/n/ac/ax systems. The device provides all the functionality of a fully matched power amplifier (PA), power detector, low-noise amplifier (LNA), and two single-pole, dual-throw (SPDT) switches.
The GSR2701 provides a complete 2.4 GHz WLAN RF solution from the output of the transceiver to the antenna, and from the antenna to the input of the transceiver. The LNA increases the receive sensitivity of embedded solutions to improve range or to overcome the insertion loss of cellular filters (often included for mobile applications).
The GSR2701 also includes a digital enable control for transmitter power
展開 射頻前端模組芯片（PA）三伍微電子GSR2337 兼容替代SKY85337, RTC7646, KCT8247
射頻前端模組芯片（PA）三伍微電子GSR2337 兼容替代SKY85337, RTC7646, KCT8247HE
型號GSR2337 ?頻率?: 2.4 GHz
?類型?: FEM (PA+LNA+SW) ?WIFI?: 11n/ac/ax
?功率?: 21dBm@EVM-43dB@5V
?封裝?: 3*3 mm ?電壓?: 3.3V & 5V ?P2P?: SKY85337, RTC7646, KCT8247HE
典型應用場景?：路由器、消費類電子、無人機、領夾麥、??TWS耳機、?智能家居、專業音頻設備、??無線話筒、?廣播音箱、運動通信裝備、??騎行對講機、?電競耳機
展開 原廠三伍微Wi-Fi射頻前端芯片，產品有GaAs開關、SOI開關、2.4G FEM、5.8G FEM、IoT FEM，替代Skyworks、Qorvo、Richwave等
原廠三伍微Wi-Fi射頻前端芯片，產品有GaAs開關、SOI開關、2.4G FEM、5.8G FEM、IoT FEM，替代Skyworks、Qorvo、Richwave等
2.4G Wi-Fi FEM
GSR2303 WIFI標準11n/ac 兼容替代 SKY85303，RTC7626，KCT8227
GSR2310 WIFI標準11n/ac/ax 兼容替代 SKY85310，Qorvo4200
GSR2312 WIFI標準11n/ac/ax 兼容替代 SKY85312，RTC7667
GSR2337 WIFI標準11n/ac/ax 兼容替代 SKY85337，RTC7646，KCT8247HE
5.8G Wi-Fi FEM
GSR5717 WIFI標準11ac 兼容替代 SKY85717，RTC5638，KCT8525
GSR5712 WIFI標準11ac 兼容替代 SKY85712，RTC5639，KCT8522
GSR5746 WIFI標準11ac 兼容替代 SKY85746，RTC66525，KCT8529D
GSR5755 WIFI標準11ac/ax 兼容替代 SKY85755，RTC7676，KCT8539S
GSR5720 WIFI標準11ac/ax 兼容替代 SKY85720
2.4G IoT FEM
GSR2401C WIFI標準 11n/ac/ax 功率23dBm@11n@5V、16.3dBm@11ax@3.3V，Saturation power 27dBm
GSR2501 WIFI標準 BT 功率20 dBm
SOI 開關（功率32 dBm，應用WIF）
GSR1351S 頻段8G 兼容替代SKY13351
GSR1385S 頻段8G 兼容替代SKY13585
GSR1303S 頻段
展開 OptiStruct 在汽車前端模塊支架設計中的應用
本論文探討了在汽車全塑或復合材料前端模塊支架設計中，Altair公司的優化分析軟
件OptiStruct的應用。OptiStruct在設計布局以及輕量化過程中都起到了非常大的作用，為前端
模塊支架設計給出了具體設計參數。降低了重量的同時進一步增強了結構的安全性以及經濟
性。在一些復合前端模塊支架中，對于一些起到連接加強作用的鈑金件，OptiStruct可以對其
進行形貌優化，改進結構的剛度。
李明哲_OptiStruct在汽車前端模塊支架設計中的應用.pdf
B&K數據采集硬件——LAN-XI模塊和前端
這樣便造就了
可直接與PC連接的小型便攜式前端，并且可以實現靈活的連網功能，其中的模塊可分布在大型測試對象周圍，例如地面振動測試（GVT）中的飛行器。您還可以將不同的系統組合在一起創建大型系統，或者根據需要添加新組件。這樣就能創建高度穩定的系統，可以滿足最為嚴苛的風洞空氣動力測試或衛星合格審定的要求。
B&K的模塊化分析儀平臺具有出
色的動態輸入范圍，可為你打造靈活的前端，適用于逾千通道與便攜式系統。
LAN-XI系列模塊和前端作為BK Connect數據采集的硬件，配合相應軟件單個模塊即可組成小型采集系統，也可以將多個模塊置于一個機箱或局域網內同步采集，具備POE以太網直接供電功能，只需一根網線即可同時實現數據傳輸和供電。支持PTP精確時間協議，只需采用符合要求的交換機即可實現亞微秒級的同步。
除3053、3058模塊和LAN-XI Light之外，所有LAN-XI模塊采用Dyn-X技術，具有單一量程內160dB的動態范圍。此外，所有的輸入模塊均支持TEDS，可自動讀入傳感器的靈敏度等信息。綜合TEDS與Dyn-X技術，大大節省測量前的安裝準備時間，使工程師集中精力于測量本身以及分析數據。
3660-C-100和3660-D-100機箱支持GPS同步，實現在多個分布式系統間的無線同步采集，極大簡化大型多通道設備的連接復雜性。
展開 全球聲學濾波器技術發展趨勢
圖RF360聲表濾波器、雙工器和多工器的微型化
圖 DSSP封裝圖解
圖 采用TFAP技術的BAW濾波器
五、射頻前端集成化模塊化
國際大廠一直致力于射頻前端的集成化及模塊化，比如高通RF360方案；Murata將濾波器、RF開關、匹配電路等一體化的模塊；Qorvo RF Fusion解決方案等。
高通POP3D設計采用先進的3D封裝技術，單一封裝內集成了單芯片多模功率放大器和天線開關（AS），并將濾波器和雙工器集成到一個單一基底中，然后將基底置于基礎組件之上，整合成一個單一的“3D”芯片組組合，從而降低了整體的復雜性，摒棄了當今射頻前端模塊中常見的引線接合。
圖高通射頻POP 3D設計CMOS前端
Qorvo RFFusion解決方案包含三種模塊化解決方案，實現高、中、低頻段頻譜區域全覆蓋。各模塊都集成了功率放大器 (PA)、開關和濾波器。
圖 Qorvo 多模塊組成的 2017 RF Fusion解決方案
來源：內容來自「SIMIT戰略研究室」，謝謝。
展開 國產GSR2501與芯百特CB2401的兼容區別對比
GSR2501是一款高性能、完全集成的射頻前端模塊(FEM)，專為藍牙(包括EDR)和Zigbee應用設計。該設備提供了完全匹配功率放大器(PA)、低噪聲放大器(LNA)以及兩個單極、三擲(SP3T)開關的所有功能。
GSR2501提供了一個完整的2.4 GHz WLAN射頻解決方案，從收發器的輸出到天線，以及從天線到收發器的輸入。低噪聲放大器(LNA)提高了嵌入式解決方案的接收靈敏度，從而提升了覆蓋范圍。在信號良好的環境中工作時，低插入損耗和低電流旁路模式降低了功耗。
GSR2501還包含數字啟用控制引腳，用于對電源的升/降進行控制RF模塊在從3.0V到5.2V的寬電源電壓范圍內工作，這使得GSR2501可以在鋰電池供電的應用中使用。
GSR2501采用QFN-16微型封裝（尺寸2.3mm×2.3mm），其引腳定義與芯百特CB2401芯片一致，即“Pin-to-Pin”兼容，可實現替換功能。這一特性大幅簡化了硬件設計和PCB布局方案的迭代流程設計。
核心對比GSR2501 與 CB2401 在?工作條件、發射功率放大（TX-PA）、接收低噪聲放大（RX-LNA）、接收旁路（RX-BYPASS）、封裝?等維度的性能差異顯著，核心優勢如下：
一、工作條件：電壓適配性更廣
工作電壓范圍?：GSR2501 支持 3V-5.2V，覆蓋范圍更寬；CB2401 僅支持 2V-3.6V。
控制電壓電平范圍?：高電平（1.2V-3.6V）一致，但低電平 GSR2501 為 0-0.4V、CB2401 為 0-0.3V，GSR2501 低電平范圍更寬，適配性更強。
二、發射功率放大（TX-PA）：功率更高、效率更優
飽和輸出功率?：GSR2501 達 23.5dBm，CB2401 為 22dBm，GSR2501 功率更高，傳輸距離更遠。
展開 國產BLE 5.0 低功耗藍牙射頻模塊-RSBRS02ABR
由工采網代理的RSBRS02ABR是一款基于RS02A1-B芯片研發的低功耗藍牙（BLE）射頻模塊，模塊采用郵票半孔形式硬件接口設計；具有低功耗、小體積、遠傳輸距離和強抗干擾能力等特點，并配備高性能蛇形天線；適用于各種短距離無線通信應用。
相較于進口芯片藍牙模塊，
RSBRS02ABR
RSBRS02ABR不僅滿足性能要求，還具有更低的價格優勢；它擁有豐富的指令和多樣的功能，包含多條AT指令集，開放大量可配置參數，例如自定義廣播數據、自定義廣播UUID、修改透傳UUID、配對自動連接等，能夠滿足大部分應用場景需求。
此外，它還具有直驅功能，通過App在對應通道寫入指令，實現對部分IO的直接控制。用戶還可以根據特定需求進行定制開發。
RSBRS02ABR模塊可用于開發基于藍牙4.2（BLE）的消費類電子產品和手機外設產品，能提高操作可靠性、信號傳輸距離和抗干擾性，解決不同電子產品互操作問題，同時顯著延長電池壽命。該模塊為客戶提供快速的BLE解決方案，是注重電池壽命、小尺寸和簡便實用性的理想選擇。
（1）模塊參數：
（2）Beacon功能：
（3）防劫持加密：可以有效防止被非授權移動設備連接到此模塊，協議提供了密碼通道來實現迷得提交修改和取消服務。
（4）直驅模式下支持：
（5）應用場景：
1）電子煙：可調節功率輸出:20-80W；無需按鍵或開關；聲控快速開關。
2）智能玩具：BUILT WITHCC3200+TOF；高質量無線通訊；智能布局；超低功耗；CEC認證
3）智能門鎖：BLE或BLE加無線網關控制、安全保證、HTTP協議及云加密算法；手機程序操控；云端遠程。
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