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Wi-Fi FEM進(jìn)入非線性時(shí)代

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發(fā)表于 2024-5-24 15:47:50 | 只看該作者 |只看大圖 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
新的時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨,舊的時(shí)代就將落幕了嗎?
進(jìn)入2024年,越來(lái)越多的客戶開始關(guān)注非線性Wi-Fi FEM,當(dāng)我們還在拼命內(nèi)卷線性Wi-Fi FEM的時(shí)候,時(shí)代的列車已經(jīng)開向非線性Wi-Fi FEM。Wi-Fi FEM指的是用于Wi-Fi 通信將一系列射頻前端電路例如功率放大器(PA)、射頻開關(guān)(Switch)、低噪聲放大器(LNA)集成在一起的射頻模組。下游應(yīng)用場(chǎng)景廣泛,主要包括智能手機(jī)、路由器、平板電腦、游戲機(jī)等。
時(shí)代拋棄你的時(shí)候,連一句再見都不會(huì)說(shuō)。在科技和創(chuàng)新面前,所有的內(nèi)卷都顯得蒼白無(wú)力?萍疾┺牟幌嘈叛蹨I,科技創(chuàng)新才是正確的出路。
我知道這一天會(huì)來(lái),沒(méi)想到來(lái)得那么快。記得2017年去拜訪某客戶的時(shí)候,客戶問(wèn)我有沒(méi)有計(jì)劃做非線性Wi-Fi FEM,我說(shuō)還沒(méi)有計(jì)劃。當(dāng)時(shí)Skyworks已經(jīng)推出了非線性Wi-Fi FEM。
后來(lái)2018年底出來(lái)創(chuàng)業(yè)三伍微,專注Wi-Fi FEM研發(fā),就討論過(guò)做線性Wi-Fi FEM還是做非線性Wi-Fi FEM,討論很熱烈,觀點(diǎn)不一。最終我還是決定做線性Wi-Fi FEM,同時(shí)研究非線性Wi-Fi FEM,密切注視市場(chǎng)動(dòng)態(tài)。
初創(chuàng)公司各方面的資源都有限,沒(méi)有能力同時(shí)開出線性和非線性兩條線進(jìn)行研發(fā),就選擇了線性Wi-Fi FEM方向,直到2021年,一家公司找到我要不要配合研發(fā)非線性Wi-Fi FEM,我跟CTO顧博士一起跟對(duì)方開會(huì)做了交流,感覺(jué)到非線性Wi-Fi FEM就要來(lái)了,研發(fā)同事也提醒我,做技術(shù)方向不能錯(cuò),一旦錯(cuò)了就輸了。
創(chuàng)業(yè)是一件很痛苦的事情,常常陷入兩難。我有決策的權(quán)力,也要承擔(dān)決策失誤的責(zé)任。線性往左,非線性往右,研發(fā)人力和資金投入應(yīng)該怎么分配?都開項(xiàng)目,資源不夠;左右取舍,該選哪邊?這種煎熬,沒(méi)有創(chuàng)業(yè)過(guò)的人是很難體會(huì)的。
現(xiàn)在還不能斷定我之前的決策是對(duì)是錯(cuò),但在非線性Wi-Fi FEM上,我們還是晚了,至少到今天,我們還拿不出非線性Wi-Fi FEM產(chǎn)品。面對(duì)客戶,我無(wú)言以對(duì)。
非線性是射頻功放的固有特性,其非線性失真表現(xiàn)為信號(hào)幅度和相位的失真。當(dāng)不存在記憶效應(yīng)時(shí),一定幅度的信號(hào)通過(guò)非線性功放后,輸出信號(hào)幅度的增益 隨著輸入信號(hào)幅度而變化,同時(shí)相位的改變量也隨輸入信號(hào)幅度而變化。
功放的非線性失真特性及常用的非線性指標(biāo),包括幅度/幅度和幅度/相位失真特性、1dB 壓縮點(diǎn)、三階交調(diào)系數(shù)、鄰近通道功率比、誤差矢量幅度及歸一化均方誤差。
典型的數(shù)字預(yù)失真(DPD)系統(tǒng)框圖如下圖所示。首先在數(shù)字域中利用預(yù)失真器對(duì)輸入信號(hào) u(n)進(jìn)行預(yù)處理;然后將預(yù)處理后的信號(hào)x(n)經(jīng)過(guò)上變頻通道(包括數(shù)模轉(zhuǎn)換、濾波、正交上變頻調(diào)制)后送入射頻功放;最后經(jīng)功率放大后的射頻信號(hào)s(t)由天線發(fā)射出去。若預(yù)失真器與功放的非線性特性相逆,則功放輸出信號(hào)為線性放大的射頻信號(hào)。為了設(shè)計(jì)與功放非線性特性相逆的預(yù)失真器,需要將功放輸出信號(hào)s(t)經(jīng)耦合衰減后反饋回來(lái),反饋信號(hào)經(jīng)過(guò)下變頻通道(包括正交下變頻解調(diào)、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換)后得到含有失真信息的基帶信號(hào)y(n),然后利用輸出信號(hào)和反饋信號(hào)就可設(shè)計(jì)出相應(yīng)的預(yù)失真器。

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業(yè)界領(lǐng)先的射頻前端模組(FEM)供應(yīng)商Qorvo認(rèn)為,用于Wi-Fi接入點(diǎn)的非線性FEM技術(shù)是正確實(shí)現(xiàn)三頻段Wi-Fi 6E和Wi-Fi 7設(shè)計(jì)的關(guān)鍵;原因在于,新的非線性方法提高了功率放大器(PA)的效率,降低了功耗。Qorvo表示,這將帶來(lái)一系列優(yōu)勢(shì);其新型非線性FEM元件也已準(zhǔn)備就緒,將于2024年批量投放市場(chǎng)。
在此之前,線性放大一直是包括Wi-Fi前端模組(FEM)在**頻(RF)設(shè)計(jì)所追求的“圣杯”,即在RF信號(hào)到達(dá)Wi-Fi天線之前用于放大發(fā)射和接收RF信號(hào)(且失真最。┑募呻娐。
目前FEM的設(shè)計(jì)和應(yīng)用方法正在整個(gè)行業(yè)發(fā)生轉(zhuǎn)變,與線性放大器相比,非線性FEM所需的電流更小,功耗可降低20-25%。采用了DPD(數(shù)字預(yù)失真)技術(shù),為避免固有失真造成的信號(hào)衰減。而最先進(jìn)的Wi-Fi芯片組采用查表方法為非線性FEM**預(yù)失真參數(shù)。通過(guò)這種方式,F(xiàn)EM可獲得快速校準(zhǔn),而且該方案也幾乎不需要消耗任何處理器功耗。
Wi-Fi FEM技術(shù)路線發(fā)生了轉(zhuǎn)變,從線性開始切換到非線性。Wi-Fi FEM公司的路也發(fā)生了改變,卷完線性,又要開始卷非線性。到今天,推出非線性Wi-Fi FEM的公司已有四家,例如Skyworks、Qorvo、Richwave、康希通信。三伍微正趕在路上,讓我們一起開創(chuàng)Wi-Fi FEM的非線性時(shí)代吧。

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