射頻前端技術的案例
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 智芯研報 | 5G 手機給射頻前端帶來巨大產業機遇
射頻與功率器件集成度不高，設計變化不多，設計環節附加值較低，而且材料結構與工藝密切相關，而工藝又決定了產品最終的電學性能，材料、設計、制造與封測一體相關，這幾個因素是射頻器件競爭的主導性因素。所以全球成功的射頻或功率器件公司，多數都采用IDM模式。
隨著通信技術的不斷發展，手機等移動終端對于射頻前端的要求也越來越高。一方面，手機等終端需要的射頻前端的數量在上升，射頻前端在手機成本的比重也越加上升；另一方面，隨著對便攜性和輕薄化的要求越來越高，而需求的射頻前端數量也在不斷增長，這時射頻前端廠商只能增加集成度以把整個射頻系統的實際尺寸控制在合適的范圍內。
目前，已經有一些廠商在研發把低噪聲放大器和開關模組集成在一起的方案，例如Skyworks的SkyOne模組（集成了PA，開關，多路器在同一模組上）。未來隨著通信技術和生產工藝的不斷發展，我們可望看到集成度更高的射頻前端。
▼集成了PA，開關，多路器在同一模組上的Skyworks的SkyOne射頻前端模組
射頻前端行業兼并收購不斷，巨頭不斷擴大業務版圖。越來越多的廠商也在紛紛加大在射頻前端方面的投入，希望在未來的5G浪潮中分一杯羹。
例如聯發科計劃收購絡達科技布局射頻PA，紫光展訊整合銳迪科買入射頻PA行業，而國際巨頭Skyworks聯手松下組建合資公司開發SAW濾波器，而巨頭Qorvo則由主營濾波器的RFMD和主營射頻PA的Triquint合并而成。
有很多特殊的半導體產品適用IDM而不是代工模式，例如模擬器件。模擬器件和數字器件不一樣。數字器件的敏感度一般來說不那么高，它追求摩爾定律，要求線寬越來越小、功耗越來越少、成本越來越低，而單位面積上晶體管的數目要越來越多，它需要最先進的工藝和技術。
模擬器件則非常敏感，只要一個參數有變化，整體功能就會改變很多。
展開 5G時代，GaN射頻前端大有可為！
使用大規模多輸入多輸出（MIMO）技術的 5G網絡將是支持這種增長的關鍵。根據Strategy Analytics的數據，預計5G移動連接將從2019年的500萬增長到2023年的近6億。
MIMO技術
如圖1所示，單用戶MIMO系統用于3G，而4G采用多用戶MIMO系統技術。
圖1
每一代無線技術都利用天線技術的進步來幫助提高網絡速度。3G采用單用戶MIMO，其利用多個同時數據流將數據從基站傳輸到單個用戶。多用戶MIMO是4G系統中的主導技術，它為不同用戶分配不同的數據流，與3G相比具有顯著的容量和性能優勢（圖1）。5G將引入大規模MIMO，進一步提高容量并提供高達20 Gb / s的數據速率（圖2）。
圖2：MIMO的演進最終將導致大規模MIMO用于5G。
5G大規模MIMO
5G常喊的口號是增加網絡容量和數據速率，同時最大限度地降低運營商費用。用戶也越來越希望無線數據服務能夠提供有線質量。
5G大規模MIMO將幫助運營商實現這些目標。它將為許多用戶提供高數據速率，有助于提高容量。它將支持實時多媒體服務，而無需額外的頻譜。此外，大規模MIMO將通過利用波束成形將信號定向到各個用戶來減少能量消耗，波束成形技術將來自多個天線的信號聚焦成單個強光束。
展開 關于5G射頻前端，你需要了解這些！
尤其是射頻前端這塊，因為擔負著終端與基站通信的重要任務，他們的一舉一動受到了產業鏈的廣泛關注。過往也有很多媒體和分析師對5G射頻前端的現狀和發展給出了很多不同的觀點。
近日，半導體行業觀察記者與Qorvo亞太區移動事業部市場戰略高級經理陶鎮進行了一番深入交流，給大家帶來了行業專家對5G射頻前端的一些深刻見解。
5G對射頻提出新需求
在Qorvo公司2019財年Q1的財報會上，該公司的高層在接受分析師提問時指出，5G將給天線數量、射頻前端模塊價值量帶來翻倍增長。以5G手機為例，單部手機的射頻半導體用量達到25美金，相比4G手機近乎翻倍增長。其中濾波器從40個增加至70個，頻帶從15個增加至30個，接收機發射機濾波器從30個增加至75個，射頻開關從10個增加至30個，載波聚合從5個增加至200個。
按照陶鎮的觀點：“5G對射頻前端的影響，很大一部分就在于引入了3.5G和4.8G這兩個新頻段，進而帶來了新的射頻器件需求”。
陶鎮表示，全新的頻段引入，必須需要全新的濾波器、PA和開關配合。此外，還需要額外的天線調節器來做天線隔離，這主要是因為頻譜的翻倍，驅使你去使用更多的天線來做覆蓋而引起的。這樣的需求，也推動了天線陣列的應用、MIMO的誕生，給射頻前端提出新的需求。
“到了5G時代，基站和手機都必須引入天線陣列，基站可以做到64×64，但手機受限于尺寸限制，只能做到4×4或者2×4，這就帶來了相關射頻的需求”，陶鎮說。“來到MIMO方面，這個在4G時代就存在的技術到了5G則迎來了更剛性的需求。新的通信標準要求下行有4×4，上行也要翻倍，這也帶來了射頻器件的增加”，陶鎮補充說。
為了滿足5G的高頻率高速度需求，這就需要包括濾波器和PA等產品在技術上有升級。
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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 智芯文庫 | Wi-Fi 6射頻技術全面解析及Wi-Fi 7熱點技術介紹
與6.1節的測試最小輸入靈敏度電平過程相反，輸入接收機的功率會逐漸增大，接收機的射頻前端電路會逐漸進入飽和，當PER增大到10%時對應的輸入電平即為接收機最大輸入電平。
7. 動態EVM（Dynamic EVM）
802.11ax發射電路功率的很大一部分是功率放大器（Power Amplifier，PA）所消耗的，因此采用多種技術以減少PA的功耗、提高效率很有必要。
為了最大化功放效率，PA必須能工作在快速的開啟與關閉模式下。通過一個ON–OFF開關信號來控制直流電源對PA進行供電和斷電，即可快速開啟或關閉PA。當這個信號處于開啟時PA就工作，當這個信號關閉時PA就關閉。這個信號稱為PA“使能信號”，它其實是控制PA直流供電的一個控制信號。
圖17顯示了在50%占空比的使能信號下，PA使能（PA EN）相關時序與RF信號的關系。圖中PA EN方波與RF信號之間的時間相對延遲為2.0μs。
圖17. PA使能（PA EN）信號與RF信號的關系
由于PA的供電、斷電過程會造成暫態及熱效應，從而降低發射機性能，因此需要測量動態EVM的指標。動態EVM通過矩形波施加于PA EN以模仿發射功放開關動態工作來測量EVM。為了評估PA在節能模式下的工作能力，通常使用矢量信號源、矢量信號分析儀配合任意波形發生器評估動態EVM。測試的組網圖和實測照片如下圖18所示。
圖18. 動態EVM的測試組網圖和實物連線圖
測試過程如下：
1) 使用任意波形發生器產生具有指定占空比的矩形波或方波信號，輸出給PA的作為供電和斷電的控制信號。
2) 任意波形發生器同時輸出給矢量信號源的trigger端口，觸發信號源輸出射頻激勵信號，使11ax激勵信號的時間與PA的工作時間同步。
展開 技術工程師筆記 | Front-end Setup前端設置
本 期
工程師
于敏
作為一名HBK的技術工程師，我的日常工作是幫助用戶解決產品使用時遇到的各類問題。
當我在為用戶提供技術支持時，常常遇到對于軟件操作方面的疑問。這一類的問題比較難以口頭回答，且重復性較強，為了讓用戶更方便地根據提示操作，我將這些常見問題的解決方案整理成了文字及截圖的形式，計劃推出一系列的微信文章，希望能有所幫助。
本期的筆記中，我將主要介紹Front-end Setup前端設置的主要功能及各功能操作簡介。
PULSE Front-end Setup和BK Connect Front-end Setup分別是PULSE軟件和Connect軟件安裝后在各自安裝目錄下出現的前端設置軟件，如果PULSE和Connect版本一致，兩個是同一個軟件。
Front-end Setup主要進行數采模塊通道配置、多模塊的同步設置、更新固件，為即將進行的測試做準備工作。
展開 技術研究 | 汽車前端框架高溫鎖扣區域強度試驗方法開發
但是，由PP-LGF材料制備得到的前端框架在高溫環境下，由于本身塑料制件的內部分子流動性增加，導致材料本身在高溫環境下會出現力學強度的衰減；同時，前端框架在實際工況中，當受到風阻較大時，汽車引擎蓋會將前端框架的鎖扣區域破壞。因此，需要建立一套表征前端框架在高溫環境下鎖扣區域強度的合適的方法，找出影響產品剛度可靠性的薄弱點。
1. 方案設計思路
前端框架的力學試驗包括：鎖扣區域剛度和強度試驗（包括高溫、常溫以及低溫），機蓋鎖扣的保持力試驗，冷卻模塊安裝點的剛度試驗，保險杠安裝點剛度試驗，緩沖塊區域剛度試驗，扭轉剛度試驗，中冷器安裝點剛度等。
需要通過多功能剛度平臺設備對模擬實車安裝狀態的前端框架進行鎖扣區域的強度測試，確認到底是材料的原因，還是結構設計的原因。
圖1（A）多功能剛度平臺設備整體外觀圖；
（B）多功能剛度平臺原底座上增加一套固定下端拉伸夾具的底板后的整體外觀圖；
（C）上端作動缸體連接拉伸試驗上夾具，下端底板固定拉伸試驗下夾具；
（D）多功能剛度平臺測試測試伸樣條示意圖
2. 前端框架整體搭建方式的差異性
分別進行了高溫鎖扣區域的鎖扣強度測試，具體的搭建和測試結果如下：從圖2（A）和圖2（B）的結果可以看出，當作動缸體和安全鎖扣所在的切線方向的夾角為12°時，其前端框架高溫鎖扣區域的極限強度為2983 N，相比較當作動缸和安全鎖扣的切線方向平行時的極限強度2800 N要更高一些，這主要的原因是由于當存在角度為12°時，并且假定前端框架高溫鎖扣區域的強度為Fmax，則當作動缸的方向的力值≥Fmax/Cos12°時，前端框架的安全鎖扣將會被拔出。
展開 
技術工程師筆記 | Front-end Setup前端設置（續）—常見問題
本 期
工程師
于敏
當我在為用戶提供技術支持時，常常遇到對于軟件操作方面的疑問。這一類的問題比較難以口頭回答，且重復性較強，為了讓用戶更方便地根據提示操作，我將這些常見問題的解決方案整理成了文字及截圖的形式，計劃推出一系列的微信文章，希望能有所幫助。
一般情況下，按前一篇文章提到的流程，您應該可以順利添加采集設備進行采集；但如果一套設備在多個電腦之間切換，就可能會遇到一些問題。
本篇就針對可能出現的問題進行總結，并提出解決方法。
2024深圳國際微波射頻技術及應用展覽會
微波射頻展，深圳微波射頻展，微波展，深圳微波射頻展，深圳微波射頻展，深圳微波展
2024深圳國際微波射頻技術及應用展覽會
2024 Shenzhen International Holdings International Microwave RF Technology and Application Exhibition
時間：2024年4月9 日-11日
地點：深圳會展中心（福田）
參展咨詢：金丹137 6181 8142（同微信） QQ：362502110
Email:cdekmh@163.com
網站：www.kmfwuexpo.com
展會介紹：
5G毫米波及基站產業鏈正在蓬勃發展,射頻與微波技術在軍工和民用領域的應用越來越廣泛,氮化鎵技術、陣列天線、太赫茲技術取得了眾多實質性進展;越來越多的企業開始了6G預研,處于同樣的毫米波段的兩代技術是否意味著產品在設計、工藝、材料和相關測試方面都將順利發展。射頻微波作為電子元器件的重要組成部分，國家產業政策對電子元器件發展的支持，將對電子元器件整體產業發展及其中電容器領域的發展產生積極作用。
深圳是中國重要的軍工、航空/航天、雷達、空間技術產業基地,聚集了一大批優秀的微波射頻器件 制造企業和科研院所。依托深圳城市的優勢“2024深圳國際微波射頻技術應用展覽會”將于2024年4月09-11日在深圳會展中心舉辦，作為第十二屆中國電子信息博覽會的重磅項目展會之一，受到了線上線下廣大工程師和研究人員的青睞，同期舉辦“中國微波射頻技術研討會”聚焦了微波射頻領域的前沿技術和熱門議題包括：無線能量傳輸、微波技術在加速5G部署方面的作用、5G/6G前沿技術研究、5G時代下的電磁兼容挑戰與發展、毫米波電路與天線、雷達感知、集成封裝、人工電磁超材料等。
展開 7/21 Ansys射頻芯片（RFIC）電磁場仿真技術介紹
射頻芯片（RFIC）因其工作頻率高、尺寸精細、結構復雜等特點，對其進行電磁場仿真和參數抽取長期以來都是芯片設計過程中的重要挑戰，射頻芯片設計師一直在追求能夠對大規模、高集成度的射頻芯片進行更高效更精準的電磁場仿真解決方案。Ansys最前沿的射頻芯片電磁場仿真技術可以使仿真無縫集成到芯片EDA設計流程中，綜合設計功能幫助設計師快速找到多種形式傳輸線、螺旋電感等無源結構的最佳設計，其獨有的電磁場求解引擎可以針對芯片特有的3D結構實現高達110GHz頻率的高效率高精度參數抽取，同時滿足最嚴苛的容量要求，從而幫助設計師在密集走線、電容器陣列和有源器件上對芯片整體的電磁場性能進行仿真，設計師也可以選擇使用業界標準的3D電磁場求解引擎HFSS對芯片的關鍵部分進行高精度仿真驗證。而且Ansys具有強大的Post-LVS RLCK抽取功能，可提供前所未有的容量，使設計師分析極其復雜的版圖，輕松獲得大型數字總線和敏感RF走線之間的復雜電磁分布和耦合結果，在Sign-off階段準確預測芯片內潛在的電磁干擾情況。
會議大綱：
1. RFIC的完整的電磁場仿真重要性
2. Ansys完整電磁場仿真解決方案-HELIC
3. HELIC內置四大平臺介紹與實例
4.
展開 天線和射頻器件的無參數形狀優化技術
每一位工程師都會產生這樣的疑問，形狀優化技術應運而生，尺寸優化是目前比較常見的優化技巧，形狀優化是尺寸優化的延伸，不僅需要考慮尺寸更改，還涉及到形狀的總體改變。結構的形狀受控于一組設計參數，參數的計算是一個繁瑣的流程。</span></p><p><span style="color: rgb(0, 0, 0);"> 為了探索形狀優化的最優解，達索2024探索之旅第二季系列會議“天線和射頻器件的無參數形狀優化技術”將為大家介紹形狀優化新技術：無參數形狀優化，2024年7月12日線上直播，</span><strong style="color: rgb(0, 86, 134);">了解電磁仿真新技術，學習如何進行無參數形狀優化，下滑免費預約本場研討會！</strong><span style="color: rgba(0, 0, 0, 0.9);"> </span></p><h2 class="ql-align-center"><strong>研討會主題介紹</strong></h2><p><strong style="color: rgb(0, 86, 134);"> 7月12日下午14:00，</strong><span style="color: rgb(0, 0, 0);">達索系統特別邀請達索系統SIMULIA品牌電磁技術顧問馬斌為您帶來“天線和射頻器件的無參數形狀優化技術”線上研討會，無參數優化技術是達索系統結合其自身優勢，跨學科聯合CST和Tosca開發的一項有趣且實用的功能。它使工程師優化結構時脫離復雜公式的約束，.探索結構形狀的更多維度變化帶來的電磁結果影響，本次會議將介紹其在天線和射頻器件方面的應用。
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