RF前端需要怎样的工艺和技术？（二）
在手机中，2G和3G无线网络的RF功能简单。2G有四个频段，3G有五个频段。 但对4G来说，有40多个频段。4G不仅融合了2G和3G频段，而且还搭载了4G频段。
除此之外，移动运营商已经部署了一种称为载波聚合的技术。载波聚合将多个信道或分量载波组合到一个大数据管道中，可以在无线网络中实现更大的带宽和更快的数据速率。
为了处理频段和载波聚合，OEM厂商需要复杂的RF前端模块。今天的模块可以集成两个或多个多模、多频带功率放大器，以及多个开关和滤波器。Qorvo移动战略营销经理Abhiroop Dutta表示：“这取决于采用的RF架构。PA的数量由手机正在寻址的区域频带决定。通过单个SKU在全球范围内应对全球多地区或全球蜂窝市场的典型“全球通”手机，频段覆盖面广泛。对于这种手机的典型RF前端集成模块的实现，一个选择是使用具有分频带模块的RF前端，以解决高、中、低频带的不同要求。”
相比之下，智能手机OEM厂商可能会为特定市场设计区域手机。Dutta表示： “一个例子是针对中国国内市场的手机。在这种情况下，RF前端需要支持该地区的频段。”
图2：4G前端 （来源：GlobalFoundries，“使用RF SOI设计下一代蜂窝和Wi－Fi开关”，2016年5月）
根据Cavendish Kinetics的理论，LTE手机还有两种天线，主集天线和分集天线。主集天线用于发射和接收功能，分集天线提高了手机的下行数据速率。
实际操作中，信号到达主集天线。然后移动到天线调谐器，允许系统调整到任何频带。
然后，信号进入一系列RF开关。GlobalFoundries的Wolf说：“它转换到您要使用的适用频段，GSM、3G、或4G。”信号从这里进入滤波器，其次是功率放大器，最后到达接收器。
考虑到这种复杂性，手机OEM面临一些挑战。功耗和尺寸至关重要。Wolf说：“由于这种复杂性，您的信号在前端受到更多损失，这对您的接收机的总体噪声系数造成了负面影响。”
显然，RF开关在解决这个问题方面起到了关键作用。总体而言，智能手机可能包含十余个RF开关器件。基本的RF开关采用单刀单掷（SPST）配置。这是一个简单的on－off开关。
今天，OEM们使用更复杂的开关配置。Ron＊Coff是RF开关的关键指标。根据Peregrine Semiconductor的理论：“Ron＊Coff是无线电信号通过开关处于“导通”状态（Ron，或导通电阻）时产生的损耗比率，以及无线电信号在“关闭”状态下通过电容器的泄漏比率（Coff，或关断电容）”
总而言之，OEM厂商需要没有插入损耗以及具有良好隔离的RF开关。插入损耗涉及信号功率的损失。如果开关没有良好的隔离，系统可能会遇到干扰。Qorvo的Dutta表示：“总的来说，RF前端面临的挑战是支持日益增长的性能需求，这与不断发展的标准和增加频带覆盖范围相一致。同时还要考虑缩小RF器件封装的尺寸，因为手机变薄了。插入损耗、天线功率，以及隔离等关键指标仍然推动RF产品解决方案的不断发展的驱动力。”
