一、系统目标与指标分解
明确目标频段与带宽:覆盖的Sub?6 GHz/毫米波频段、发射/接收通道数、带宽与EIRP/接收灵敏度目标,结合制式(如5G NR、Wi?Fi、GPS)进行链路预算。5G时代天线数量与带宽显著增加,系统复杂度与功耗同步上升,需从系统级统筹功放线性度、效率与热设计。
关键链路指标:发射端的OP1dB/ACLR/IMD/EVM,接收端的NF、增益、IIP3,以及天线效率/增益/驻波比与隔离度。对GPS L1/L5等弱信号应用,前端噪声与带外抑制直接决定定位灵敏度与抗干扰能力。
共存与隔离:多制式/多天线并存时,需通过高性能滤波器与高线性度有源器件抑制带外干扰与互调,保障接收灵敏度与发射杂散达标。
系统级集成:将调制解调器与RFFE协同设计,结合包络追踪(ET)、天线调谐、波束成形等技术,提升吞吐、覆盖与能效,缩短上市周期。
二、射频前端模组架构与关键电路
典型链路:发射链路为PA→滤波器/双工器→开关/天线调谐;接收链路为天线→开关/LNA→滤波器→混频/解调。在5G NR中,Sub?6 GHz需支持多路发射/接收与宽带操作,推动高集成度FEM与宽带PA/LNA/开关的采用。
器件与频段:低频段优先SAW/BAW/FBAR实现高抑制与低插损;毫米波侧重高Q值无源与封装集成。功放需兼顾高线性度与效率,开关关注插入损耗与时序,LNA聚焦低噪声与稳定性。
宽带匹配与变压器:PA输出常用变压器/电感电容网络实现宽带阻抗变换与匹配,兼顾低压高功率输出与宽带匹配需求,通过多抽头/并联绕组与电容调谐优化谐波与带宽。
系统级技术:结合ET提升PA效率并降低发热,天线调谐改善阻抗失配与环境适应性,波束成形/多波束提升覆盖与容量,面向毫米波与高吞吐场景尤为关键。
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