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首頁 > 新聞 > Qorvo 主推手機 5G 射頻前端器件 “集成化”,“自屏蔽”解決互干擾 Qorvo 主推手機 5G 射頻前端器件 “集成化”,“自屏蔽”解決互干擾

2020-11-05 08:20

如今 5G 已由將來時變為進行時,時代的浪潮為通訊行業帶來了新的機遇,同時也推動著行業進行技術革新。隨著移動設備可用的通信頻段逐漸增多,更多的射頻元件將被集成到射頻前端模塊中以滿足新的通信需求,然而,高度集成化也伴隨著不可忽視的 EMI/RFI 干擾。

針對上述挑戰,作為深耕射頻領域二十多年的佼佼者,Qorvo 將如何布局和應對?日前,Qorvo 封裝新產品工程部副總監趙永欣和 Qorvo 華北區應用工程經理張杰接受了媒體采訪,詳述了 Qorvo 在 5G 環境中,如何令射頻前端模塊兼顧小尺寸和多功能,以及在面對傳統的外置機械屏蔽罩的抗干擾技術所導致的模塊靈敏度下降和諧波升高等問題的應對方法。

 

Qorvo 封裝新產品工程部副總監趙永欣和 Qorvo 華北區應用工程經理張杰

射頻前端器件 “集成化”成趨勢

無論是過去還是未來,射頻都是 Qorvo 的基石。數據預測,2022 年射頻市場總體規模將超過 200 億美元,特別是 5G 射頻,更是增長迅猛。

“隨著 5G 時代的推進,手機設計復雜程度加大,應用的射頻前端的器件也越來越多。”張杰指出,射頻前端的器件集成化已經成為新趨勢,這個趨勢并不是 Qorvo 去推動的,而是市場需求決定的。

在手機端,從目前 5G 發展來看,多個國家和地區使用了不同的 5G 頻段,那就要求手機需要支持更多的頻段;此外,5G 的高數據速率還要求手機搭配更多的天線 , 同時也推動多頻帶載波聚合和 MIMO 等技術的引入。

“這些新需求就引發了對射頻的新需求。自 2016 年以后,市場中主要的射頻前端都開始向模塊化方向發展,雙工器、天線開關等幾大模塊開始被集成到射頻前端中。”張杰指出,Qorvo 大力推崇 PAMiD(集成雙工器的功效模塊),把 PA、濾波器、開關甚至 LNA(低噪聲放大器)都集成進來,給客戶提供一種更簡單,性能更好的解決方案。

對于手機廠商來說,PAMiD 的出現讓射頻前端從以前一個復雜的系統設計工程變得更加簡單。張杰看來,將 LNA 集成到 PAMiD 中,是推動射頻前端模塊繼續發展的重要動力之一。

“在手機 PCB 板面積緊張情況下,將 LNA(低噪聲放大器)集成到 PAMiD 中,實現了 PAMiD 到 L-PAMiD(帶 LNA 的 PA 模塊)的轉變,使得射頻前端模塊的節省面積達 35-40mm2,且支持更多的功能,讓 PCB 的布局更為合理。

此外,Qorvo 的 PAMiD 不是簡單的將元器件整合在一起,性能、兼容和互擾問題都會考慮進去,從而發揮出器件最大性能。同時,PAMiD 也更加靈活。由于 PAMiD 至少要集成三到四個不同功能的器件,但這并不是固定的。Qorvo 會根據不同的市場,不同的頻段需求,提出不同的解決方案。

自屏蔽技術”破解 “互干擾問題

隨著 PCB 面積越來越緊張,器件布局變得更緊密,功能模塊在工作時會產生大量干擾問題。

射頻前端產生 EMI(電磁干擾)和 RFI(射頻干擾)更是常見問題,而且隨著越來越多元件集成到射頻前端模塊,這種現象會更為常見。

據悉,目前業內一般采用外置機械屏蔽罩對射頻模塊實施屏蔽,即嵌入金屬外殼,以保護模塊免受外部電磁場的影響。但這種做法可能會導致靈敏度下降以及諧波升高,對設備造成損害,帶來很多設計上的風險。

為解決上述問題,Qorvo 推出了自屏蔽模塊,可進一步改善手機板上設計時相互干擾的問題。

據趙永欣介紹,自屏蔽模塊在模塊表面添加一層自屏蔽金屬鍍層,可使表面電流減少 100 倍,相當于其射頻前端模塊自帶屏蔽罩,無需再考慮機械屏蔽罩的放置問題。”這不僅可以減少客戶在手機設計時的工作量,也可以在一定程度上排除機械屏蔽罩對器件的影響。“

“自屏蔽罩技術并不是一個全新的技術,但經過我們不斷的迭代,它具備了全新的能力,可以選擇性的屏蔽,而且應用范圍也在不斷拓展。”趙永欣表示,對于整體的應用來講,無論是從 PCB 角度,或者是從元器件的這種密度來看,它會節省很多手機的設計空間,同時,對于手機上其他芯片的干擾,也會降到最低,或者基本上可以忽略不計。

“未來幾年,自屏蔽技術應該會成為一個新趨勢。”趙永欣指出,Qorvo 自屏蔽技術主要通過電鍍實現的,它的可靠性非常高。因為它不是通過噴涂,而是通過電鍍腐蝕之后再附著上去,可靠性很高,屏蔽性能也會更好。此外,它的防氧化能力非常優秀,不會因為外界環境變化而氧化,影響屏蔽的效果。“

趙永欣透露,Qorvo 正在逐步實踐這種自屏蔽模塊,不斷增加工藝穩定性和進一步提高質量,以達到可量產的程度。

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