2516
作为标普500公司之一，Qorvo以在射频领域的行业地位而闻名。在此基石之上，Qorvo的产品线已经广泛覆盖了天线、滤波器、UWB、压力传感和电源管理等多个方面，这些技术在移动设备、汽车、基站、数据中心、智能家居以及各种IoT设备中发挥着重要作用。迄今为止，Qorvo全球拥有8500名员工，上一财年营收达到了36亿美元。
日前，在北京举办的“春光作序，万物更‘芯’”为主题的媒体日上，Qorvo三位专家和<与非网>等媒体分享了在Wi-Fi 7、BMS及Sensor Fusion方面的革新之力和市场洞察，并展示了在多个领域的创新成果。
应对Wi-Fi 7 射频前端挑战，支持高效连接
基于Wi-Fi 7、Matter、超宽带（UWB）等技术，Qorvo当前致力于满足智能家居市场需求，开发用于智能家居自动化、安全访问以及自适应体验的互联产品与设备。
其中，Wi-Fi 7作为下一代无线通信技术标准，引入了320MHz带宽、多链路操作（MLO，Multi-Link Operation）、4096阶正交幅度调制（4K QAM）以及灵活的信道选择等多项突破性技术，将带来更高的数据传输速率、更低的延迟以及更强的网络连接稳定性，为用户提供更加流畅和高效的网络体验。
不过Wi-Fi 7 带来了众多技术突破的同时，对射频前端也提出了更高的要求：例如需要更多的前端模块、实现至少-47dB的EVM、兼容数字预失真（DPD）、高效利用非连续频谱，并强化滤波性能以改善信号隔离。
如何应对Wi-Fi 7的新挑战？Qorvo亚太区无线连接事业部高级行销经理Jeff Lin（林健富）表示：“Qorvo采用非线性（Non-Linear）FEM+DPD方案，不仅解决了EVM问题，还在功率效率上实现了很大的提升，例如使用Qorvo的非线性FEM的三频12流路由器，预计可以节省大约6瓦的功耗。此外，Qorvo 还为Wi-Fi 6、Wi-Fi 6E以及Wi-Fi 7提供了一系列专门针对不同无线电频段（从U-NII-1至U-NII-8）的滤波器产品。”
Jeff Lin介绍了Qorvo 符合 Wi-Fi 7 规范的前端射频模块器件与涵盖整个 5GHz（UNII1-3）与 6GHz（UNII5-8）的体声波（BAW）滤波器。其中，FEM包括线性和非线性两种：线性Wi-Fi 7 FEM 有着良好的线性度，同时具备低功耗、小封装、高整合的特性；非线性前端射频模块可大幅降低功耗，同时将PAE提升到极致。
这种创新的非线性前端射频模块方案采用数字预失真补偿（DPD）技术，可以在几乎不需要任何处理器功耗的情况下实现与线性 FEM 相当的性能，且效率更高。
根据Jeff Lin的介绍，在功率放大器（PA）的设计中，线性PA和非线性PA各有其特点和应用场景。线性PA在大部分工作范围内提供可预测的线性放大，但在高功率输出时可能会崩溃并引起失真。为了在高功率下保持线性放大，非线性PA可以结合DPD技术，通过算法对PA的非线性特性进行补偿，以实现线性化的输出。
DPD的作用在于，它通过对PA的非线性行为进行数学建模，并在信号处理中应用一个反信号来抵消非线性效应，能够获得所需的线性放大结果。此外，非线性PA相较于线性PA具有更高的能效比，可以在相同发射功率下节省约25%到30%的功耗，这使得非线性PA在能源成本较高或对环保有特定要求的市场中更受欢迎。
Jeff Lin强调，非线性PA结合DPD技术在提高能源效率的同时，也对系统设计和算法支持提出了更高要求。随着能源成本的上升和环保法规的加强，非线性PA应用会继续增加。
据他介绍，DPD存在多种算法，其中两种主要的实现方法是查表法（Loop Up Table, LUT）和广义记忆多项式（Generalized Memory Polynomial, GMP）。查表法易实现，不需要额外的复杂计算资源，适用于基本的DPD需求；而GMP算法可提供更深入的DPD效果，但需要更多的计算资源，可能导致更高的系统成本。
“DPD已成为Wi-Fi 7芯片厂商竞争的一个关键点，优秀的DPD算法可以有效补偿射频器件的性能不足，甚至可能降低对高质量PA的需求，从而有助于降低整体成本”，Jeff Lin补充。
今年1月9日，维护和开发Wi-Fi标准的组织Wi-Fi联盟正式宣布，已完成并推出了Wi-Fi 7高级无线标准的认证，适用的终端产品可以正式获得“Wi-Fi 7认证”（Wi-Fi CERTIFIED 7）并以此进行销售。
目前，Qorvo在这一领域已经取得显著的进展，不仅提供完整的无线前端射频模组和滤波器解决方案，还同时兼顾低功耗与小封装的优势，可以为产品开发提供更大的空间和灵活性。
单芯片BMS，提高电池寿命与安全
当下，越来越多的设备正逐渐从传统的内燃机驱动或交流供电转向更为灵活高效的电池供电模式。在这种背景下，如何确保电池的安全、稳定和使用寿命成为业界关注的焦点。
Qorvo的电源产品组合包括电源管理芯片（PMIC）、断电保护（PLP）、DC/DC稳压器、电池管理、智能电机控制和碳化硅产品，以满足工业、企业、消费电子和汽车等多个行业的需求。Qorvo还提供了QSPICE软件，以提高工程师的工作效率。
在智能电池管理技术方面，Qorvo创新地将高性能微控制器（MCU）和模拟前端（AFE）集成到单一芯片中，简化了系统设计并提高了性能和可靠性。Qorvo的电池管理系统（BMS）解决方案是业界首个能够精确管理高20串电芯的单芯片方案。该方案通过集成Fuel Gauging、SOC（State of Charge）、SOH（State of Health）等算法，提高了数据采集和处理的速度和精度。
Qorvo资深客户经理张亦弛认为，Qorvo的单芯片电池管理解决方案结合了数模混合技术，集成了控制器、存储和通信接口，能够为多20个串联电芯的电池组（包括锂离子、锂聚合物和磷酸铁锂等类型）提供全面的充放电控制和监测。此外，单芯片方案也有助于为客户缩短开发流程和周期，以便产品更快上市。
他还特别强调了Qorvo的上位机软件，即GUI程序已经非常成熟和强大。通过这个软件界面，客户可以实时监控每个电芯的状态，并设置所需的保护门限或其他相关参数。一旦设定完成，软件会自动将参数写入固件，这样客户就可以节省编程的时间和精力，直接利用软件进行相关开发。
目前，Qorvo的BMS芯片产品线包括两个已量产的系列：PAC2214x和PAC2514x，均采用单芯片设计。PAC2214x系列内置了Arm Cortex-M0 MCU，主频为50MHz，Flash容量为32KB；而PAC2514x系列则采用了更高级的Arm Cortex-M4 MCU，主频达到150MHz，Flash容量为128KB。Qorvo的BMS芯片具备充放电管理、短路保护、过流过压保护、电池监控、电池均衡和低功耗控制等六大功能，旨在优化电池效率和延长电池寿命。
当前，无线BMS已经成为一个显著趋势，Qorvo是否会对此进行布局？张亦弛谈到，无线产品是Qorvo传统强项，后续产品规划也将布局具备无线功能的BMS产品。以电瓶车或电动两轮车为例，无线BMS便于用户通过手机等移动设备实时监控电池充电状态、接收电池电量低或过热的提醒，以及电池寿命即将终结时的换电提醒等。
此外，在支持高达20串电芯的BMS解决方案中，关键在于如何在高耐压环境下解决芯片发热问题，以及实现高、低压隔离。因为每增加一个电芯，电压将会增加4.2V，对于20串电芯的系统，这意味着芯片需要能够处理高达145V的电压输入。
Qorvo在马达驱动产品设计中积累了多年的经验和优势，已经能够实现最高160V耐压的直流输入。基于这些经验，Qorvo在设计多串数、高耐压的BMS产品方面具有先天优势。“未来的产品迭代中，Qorvo将持续提升单芯片支持的最高电芯串数，以解决客户在堆叠设计方面的难题”，张亦弛补充。
交互革新，Sensor Fusion 打造触控新体验
在智能交互的趋势下，Qorvo正在通过创新的传感器融合（Sensor Fusion）技术，引领触控体验的革新。该技术整合了MEMS传感器、ASIC芯片、软件和机电一体化结构，提供了一套全面的解决方案，能够将传统的物理按键转变为现代化、智能化的交互界面。Qorvo的技术能够适应多种输入方式，并且不受大多数环境因素的影响，适用于各种材料，无论是在汽车行业还是消费电子产品中。
Qorvo的Renado Lei（雷益民）介绍，其Sensor Fusion产品在人机交互应用领域提供了创新的解决方案。该产品由两部分组成：一是利用MEMS工艺制造的Sensor芯片，负责将施加的力量转换成电信号；二是CMOS工艺的ASIC芯片，它对Sensor芯片传来的模拟电压信号进行处理，包括信号放大、模数转换，并集成了内部算法，最终提供精确的量化力度信号值。
Sensor Fusion解决方案具备高精度、高灵敏度、高线性度和超低功耗等特性，能够将传统的触控按键转变为时尚、智能且可靠的操作界面。该方案旨在创造三维的人机交互体验，通过其高集成度、一致性和可靠性，可广泛应用于智能手机、AR/VR、汽车/两轮车/u-Mobility、可穿戴设备以及智能家居等多个领域。
Renado Lei介绍，相较于传统人机交互技术，Sensor Fusion技术具有以下优势：适应性广：能够适应多种不同的表面材料，包括塑料、玻璃、金属和木材；输入方式友好：不仅可以通过裸手操作，还能适应戴手套等不同输入情况；环境适应性强：能够在高低温、潮湿、有水或油污的环境中稳定工作。
在产品方案类型方面，主要包括：分立方案，包括单独的MEMS FORCE、GAUGE和AFE芯片；集成方案，将MEMS Sensor和ASIC集成在一颗芯片中；融合方案，集成红外接收功能，适用于需要红外检测的应用场景。
Qorvo也提供必要的软件支持，使客户能够实现包括按键、滑条调节以及二维和三维位置信息识别在内的多种人机交互功能。
此外，Qorvo提供跨学科的产品设计支持，包括推荐结构堆叠方式，确保用户操作的力量能有效传递到芯片并进行量化处理。两个产品系列MEMS Force和Force Gauge，具有不同的结构堆叠方式和工作原理。
谈及与竞品方案的差异化优势，Renado Lei表示，Qorvo的方案集成了MEMS Sensor和ASIC芯片，提供了全面的压力传感系统。与仅提供Sensor的方案相比，ASIC芯片内置了信号放大、模数转换和算法处理功能，能够简化了客户的设计和开发流程。
此外，ASIC芯片内置算法能够实时监控和适应产品结构的变化，如环境温度波动或结构老化，通过滤波处理减少环境因素对传感器性能的影响。此外，Qorvo还设计了特定的硅胶层，以优化力的传输效率，并提供仿真支持，帮助客户确保在设计公差范围内实现最佳性能。
迄今为止，Qorvo的Sensor Fusion已在多个领域实现了创新的人机交互体验，Renado Lei就一些关键应用案例进行了分享。
在智能手机领域，Sensor Fusion技术可以应用于边缘触控、3D触控和屏幕唤醒等功能；在车辆设计中，Sensor Fusion结合了压力传感器和智能表面，提高了驾驶体验和行车安全，同时丰富了用户的体验；在可穿戴产品中，Sensor Fusion技术克服了传统电容式触摸和滑动操作的挑战，可实现更轻薄、更简单的设计；而在智能家居应用中，尤其是在防水和防污方面，该技术提供了高灵敏度和精确度，使得人机交互更加便捷、智能和流畅。
目前，在汽车、蓝牙耳机、智能手表、电动牙刷、笔记本电脑、智能眼镜、智能手环等领域，Qorvo都已经有相关的量产案例。
写在最后
正如本次媒体日上所传达的，Qorvo 致力于凭借广泛的产品矩阵，无论是在白色家电、消费类电子，还是在工业、物联网、汽车电子等领域，满足市场对高功率、高能效、高性能系统的应用需求，希望为全行业实现“双碳”目标贡献力量。
下载ECAD模型
