Qorvo 在5G深度赋能下，射频前端如何构筑核心壁垒？

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由于射频前端是移动通信产品的核心组成部分，需要适配多种通信制式、多频段，随着 5G 的商用普及，技术复杂度进一步提升，对于射频前端也不断提出了新要求。与高需求量形成鲜明对比的是对新设计、新工艺等方面的更大挑战。
     Qorvo 作为最早布局射频前端的供应商之一，在该领域已经耕耘了 20 多年，经历了功率放大器（PA）、滤波器、开关的分立时期，逐步走进了现在的大集成时代。Qorvo 方面认为，持续整合+自屏蔽模组是射频前端当前的主要趋势。
射频前端下一步将集成 LNA
      射频前端主要由功率放大器（PA）、双工器（Duplexer）、射频开关（Switch）、滤波器（Filter）、低噪放大器（LNA）组成。射频前端的模块化发展始于 2016 年，双工器、天线开关等模块开始被集成到射频前端中。在这期间，射频前端模块也发展出了数种类别，包括 ASM、FEMiD、PAMiD 等等。目前，模块化程度最高的是 PAMiD，主要集成了多模多频的 PA、RF 开关及滤波器等元件。

      5G 带来频段的增加，令 Phase 2/5/6/7 在持续整合，下一步集成的方向是什么？Qorvo 华北区应用工程经理张杰（Fiery Zhang）认为，LNA 集成到 PAMiD 中，将会是推动射频前端模块继续发展的一大动力。究其原因，智能手机中天线和射频通路的数量将显著增多，对射频低噪声放大器的数量需求会迅速增加，而手机 PCB 的空间却越来越紧凑。在这种情况下，从 PAMiD 到 L-PAMiD（PAMiD 集成 LNA），射频前端模块可以实现更小的尺寸(节省面积达 35-40mm2)，并支持更多功能。
射频前端持续整合带来的互扰挑战
       产品集成并不仅仅是简单的整合，一方面需要改善性能，另一方面需要解决集成过程中的兼容性 / 互扰问题。特别是 PCB 面积越来越紧凑，器件布局非常紧密，而功能模块又越来越多，互扰问题就成为了一大挑战。
       Qorvo 几年前开始在 PAMiD 上推行自屏蔽技术，免除对其他器件的干扰，主要用于改善手机 PCB 设计时的互干扰问题。该技术一方面节省了用户在手机设计时的许多工作量，另一方面可以排除机械屏蔽盖对器件的影响。
     据 Qorvo 封装新产品工程部副总监赵永欣（York Zhao）介绍，外置机械屏蔽罩可能导致灵敏度下降、谐波升高，因此 Qorvo 摒弃了这种方式，采用自屏蔽模块的方式。它相当于在模块表面再镀一层合金，起到屏蔽信号干扰的作用。由于该技术主要通过电镀而非喷涂来实现，可靠性更高，屏蔽性能也更好。有报道显示，最早一代的自屏蔽技术可将当时 RF 的高度和体积分别降低 15%和 25%。这也使得采用自屏蔽技术的手机制造商能够在更小的板级空间上，获得更高的射频性能。
      自屏蔽其实并不是一项全新的技术，十几年前就已存在，只是当时的应用范围较小，而随着系统集成度的提升，近两三年来在更大范围得到应用。通过生产实践，Qorvo 不断提升该技术的工艺稳定性，使之达到了量产标准。据 Qorvo 方面介绍，未来将会有更多的产品采用自屏蔽技术，其应用潜力也绝不仅仅局限于手机市场，集成度提升几乎是当今电子设计的一大趋势，因此抗互干扰的屏蔽的需求会越来越旺盛。基于这一判断，Qorvo 认为这一技术已经到了适合全面推广的程度，例如当前在一些工业应用中就存有这样的需求。
    从 5G 的集成化趋势来看，L-PAMiD 和自屏蔽技术将是手机射频前端模块两个重要的发展趋势。由于外部 LNA 通常在物理上不靠近功放，因此，PAMiD 对 RF 自屏蔽的需求并不高(PAMiD 往往会采用外置机械屏蔽罩的方式)。但是，随着 5G 对 L-PAMiD 需求的增加，如果外置机械屏蔽罩设计不正确，L-PAMiD 的灵敏度将会受到严重的影响。经过优良设计的自屏蔽模组，能够将 LNA 区域的表面电流减少 100 倍。

结语

射频前端用到的器件越来越多，方案越来越复杂，高度集成化、一体化成为必然。不过，集成并不是简单的整合，在工艺上进行相辅相成的革新同样重要，这有助于改善系统的整体性能。并且，5G 仍处在长期的演进过程中，频段的需求在增加，对新技术支持的需求也在变化中。在此趋势下，有着多年研发经验的企业，在产品、工艺等方面已经走过了一段摸索和积累时期，通常有较强的持续创新能力和完善的技术发展路径。Qorvo 在射频前端领域，通过高集成度设计+工艺革新，有望助力相关企业构筑起独有的核心技术壁垒，满足市场的动态需求。