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老王技能厂|射频前端信号干扰的解决之道


老王技能厂|射频前端信号干扰的解决之道
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当下 ， 手机内的芯片元器件密度越来越高 ， 特别是5G时代的到来 ， 各种新功能和高性能成为了必选项 ， 比如摄像头 ， 各种各样的传感器等 ， 这些器件占用了很多手机的物理空间 ， 而给射频前端（RFFE）留下的空间越来越紧迫 ， 可以利用的空间越来越少 。 这些对手机设计提出了前所未有的挑战 ， 其中 ， 射频前端尤为突出 。
早些年 ， 手机射频前端的各个芯片元器件都是分立的 ， 比如PA、射频开关、滤波器、双工器等 ， 都是彼此独立存在于手机内部的 。 但从五六年前开始 ， 这种分立设计已经不能满足手机内部芯片元器件高密度的发展需求 ， 开始出现一些把PA跟开关集成的方案 ， 称为TXModule ， 也有把开关跟滤波器集成的 ， 称为FEM 。 近几年 ， 随着LTE ， 以及5G下的MIMO设计出现以后 ， 射频前端的方案更加复杂 ， 用到的器件比以前越来越多 ， 碰到的难题也越来越多 。
这些应用需求与挑战给射频芯片传统三强带来了更多商机 ， 特别是Qorvo ， 近几年 ， 该公司攻克了很多集成化方案难题 ， 特别是射频前端模块PAMiD ， 很有特色 ， 它把PA、滤波器、开关 ， 甚至一些LNA（低噪放）也集成进了模块 。
对于PAMiD ， Qorvo华北区应用工程经理张杰（FieryZhang）先生说：“该模块的空间会比分立方案省很多 ， 因为它将5、6个器件封装在了一起 ， 组成一个‘器件’ ， 减少了很多PCB上的布局工作 。 ”如果用分立器件方案去实现相同的功能 ， 需要在PCB上走很多线 ， 比如说PA要走线连到滤波器 ， 滤波器还要走线连到开关 ， 非常繁琐 ， 集成以后 ， 这些走线就不需要了 ， 使得PCB布局更为灵活 ， 会节省解决方案的空间 。
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张杰（FieryZhang） ， Qorvo华北区应用工程经理
另外 ， 在产品集成的过程中 ， 不是单单的做整合 ， 据张杰介绍 ， Qorvo一方面会进一步改善它的性能 ， 另一方面会解决这些产品在集成过程中的兼容性问题 ， 或者互扰的问题 。 比如说分立的器件 ， 如果只是一个单独的PA ， 设计的时候 ， 主要考虑PA需要关注的问题；设计滤波器的时候 ， 主要考虑滤波器需要关注的问题；做开关的时候 ， 主要考虑开关的设计问题 。 但手机终端领域 ， 客户在设计的过程中需要考虑PA跟开关、滤波器等兼容性的问题 。 一起用的时候 ， 还能不能发挥出100%的性能 ， 就需要在PCB板上做进一步的调试和优化 。
集成方案的优势在于提前为客户做好了上述工作 ， 还有干扰问题 ， 现在 ， PCB面积越来越紧凑 ， 器件的布局非常紧密 。 而且功能模块越来越多 ， 很多都会同时工作 ， 所以 ， 互扰是一个非常难解决的问题 。 对此 ， 张杰表示 ， 我们在集成的过程中 ， 已经把这些器件的互扰问题考虑进去了 。
自屏蔽技术MicroShield
为了解决互扰问题 ， 自屏蔽技术MicroShield应运而生 。 实际上 ， 该技术早在20年前就出现了的射频方案设计领域 ， 只不过那时候的市场需求不紧迫 ， 量比较小 ， 所以发展较为缓慢 。 但近些年 ， 射频前端的快速发展给MicroShield提供了广阔的发展空间 。
近几年 ， Qorvo在PAMiD上也推出了自屏蔽专利技术 ， 显著降低了手机内的信号干扰问题 。 加上自屏蔽技术以后 ， 客户设计屏蔽罩的时候 ， 可以少考虑一些这样的因素 。 屏蔽罩的形状、高度 ， 就不再受那么多局限了 。
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【老王技能厂|射频前端信号干扰的解决之道】对于这项技术 ， Qorvo封装新产品工程部副总监赵永欣（YorkZhao）先生表示：“其实 ， 我们的自屏蔽技术并不是一个全新的技术 ， 我们在十几年前就已经有这个技术了 ， 经过这么多年的迭代 ， 现在到了最新一代 。 之前的应用范围比较窄 ， 直到最近两三年 ， 用量大幅增长 。 另外 ， 我们把很多以前的分立元件放在了同一个模块里 ， 它本身内部也会有一些干扰 。 我们现在的技术 ， 可以实现选择性的屏蔽 。 也就是把它内部的一些器件的相互影响隔离开 。 这是一个很新的技术 ， 通过它可以节省很多手机设计空间 。 同时 ， 对于手机上其它功能块芯片的干扰 ， 也会降到最低 ， 或者可以忽略不计 。 ”


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