隨著蜂窩技術(shù)發(fā)展,調(diào)制的復(fù)雜度提高,對(duì)RF 組件的要求也變得越來(lái)越嚴(yán)格。在RF 功率和線性度需求持續(xù)上升的同時(shí),人們強(qiáng)烈要求降低電流消耗,這對(duì)電池壽命和熱性能產(chǎn)生了直接影響。5G 也不例外。5G 規(guī)范讓困難度成倍增加,讓我們行業(yè)面臨著前所未有的RF 挑戰(zhàn)。
隨著手機(jī)RF 復(fù)雜性不斷提高,包絡(luò)跟蹤(ET) 成為手機(jī)實(shí)現(xiàn)高效RF 功率放大的首選技術(shù),同時(shí)滿足三大核心指標(biāo):出色的線性功率、最低的電流消耗,以及出色的熱管理性能。Qorvo 從一開(kāi)始就提供優(yōu)質(zhì)、創(chuàng)新的ET 解決方案。
QM810xx 的雙ET100:傳統(tǒng)、統(tǒng)一
Qorvo擁有400多項(xiàng)與電源管理相關(guān)的專利,其中190項(xiàng)與ET相關(guān),還有大量專利申請(qǐng)正在等待批準(zhǔn)。在強(qiáng)有力的創(chuàng)新傳統(tǒng)的推動(dòng)下,Qorvo通過(guò)提供全球首款沿用傳統(tǒng)外形的100MHz 包絡(luò)跟蹤集成電路(ETIC),繼續(xù)引領(lǐng) 5G發(fā)展趨勢(shì)。利用100MHz ET 來(lái)滿足5G新的100MHz 載波帶寬要求,這點(diǎn)讓人印象深刻。以其外形尺寸能實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),且支持放置在距離PA2cm左右的位置,這是真正的創(chuàng)新。簡(jiǎn)化復(fù)雜的5G世界。
Qorvo正是著力于此。
Qorvo發(fā)展歷史久遠(yuǎn),若要回溯,可以遠(yuǎn)至ET成為手機(jī)標(biāo)準(zhǔn)之前,可以遠(yuǎn)至平均功率跟蹤(APT)興起之時(shí)。Qorvo始終將自身定位為專一的功率放大器(PA)電源管理提供商,設(shè)計(jì)功率放大器和電源管理產(chǎn)品,同時(shí)研究這兩個(gè)領(lǐng)域以推出優(yōu)化的解決方案。也是因此,Qorvo在2009年推動(dòng)行業(yè)從PA功率模式向更高效、更靈活的降壓型APT PA方案轉(zhuǎn)變。與此同時(shí),Qorvo在2010年設(shè)計(jì)并批量生產(chǎn)了自己的升壓/降壓轉(zhuǎn)換器,這是我們行業(yè)的首款轉(zhuǎn)換器,在旗艦手機(jī)領(lǐng)域非常成功。Qorvo意識(shí)到基于發(fā)射要求調(diào)節(jié)PA的集電極電源(Vcc)的巨大影響,此外,還利用高效、高于電池電壓的升壓器提高了靈活性。隨著LTE調(diào)制的峰值-均值比(PAR)變得越來(lái)越難以管理,這種提升電壓的功能就變得更加關(guān)鍵。如今,隨著發(fā)射波形/調(diào)制PAR高出LTE30% 之多,升壓/降壓配置正推動(dòng)ETIC行業(yè)的發(fā)展,且成為構(gòu)成5G的關(guān)鍵元素。
Qorvo 的功率跟蹤產(chǎn)品發(fā)展年表
在行業(yè)從APT向ET過(guò)渡期間,Qorvo始終參與其中,并且與多家芯片組供應(yīng)商合作,于2013年推出了首款ETIC。這讓可替代的專屬芯片組解決方案面臨著強(qiáng)有力的LTE解決方案競(jìng)爭(zhēng)。從那時(shí)起,Qorvo交付了超過(guò)3.65億片ETIC,建立了批量生產(chǎn)的行業(yè)領(lǐng)先地位,且為多家芯片組和RF前端供應(yīng)商提供支持。Qorvo支持創(chuàng)建強(qiáng)大的RF生態(tài)系統(tǒng),這仍然是我們ETIC設(shè)計(jì)秉持的宗旨。這確保許多人可以從我們的ET創(chuàng)新中受益,而不受芯片組或PA/RF前端選擇限制。在這種方法的推動(dòng)下,Qorvo的ETIC設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)提供第4代ETIC,旨在切實(shí)滿足充滿挑戰(zhàn)的100MHz 5G 要求。Qorvo的ET1005G ET 內(nèi)核保留了統(tǒng)一采用的傳統(tǒng)外形,能夠應(yīng)用于真實(shí)的手機(jī)RF設(shè)計(jì)中,因此延續(xù)了我們的傳統(tǒng)——提供簡(jiǎn)單易用的接口,支持多個(gè)5G芯片組和5G前端供應(yīng)商。我們來(lái)仔細(xì)了解一下設(shè)計(jì)5GET內(nèi)核時(shí)需要考慮的問(wèn)題,以及ET100的相關(guān)性能。
ET100:一場(chǎng)自然革新
4GLTE 包絡(luò)跟蹤集成電路(ETIC)的上行鏈路載波帶寬已從20MHz 增加到60MHz。但是,幾個(gè)5GNR 頻段可以支持100MHz 載波帶寬,同時(shí)指定2級(jí)功率(PC2)水平、EVM要求極低的新調(diào)制,以及更高的峰值-均值比(PAR)。這些5G要求讓RF發(fā)射系統(tǒng)的設(shè)計(jì)難度達(dá)到了全新的水平。
圖1:ET100基準(zhǔn)測(cè)量值,跟蹤(狀態(tài)波形等)、100MHz、n41
圖2:ET100基準(zhǔn)測(cè)量值、100MHz 跟蹤頻譜
圖3:ET100基準(zhǔn)測(cè)量值,以及對(duì)應(yīng)的100MHz E-UTRA 性能
為了滿足5G嚴(yán)格的線性度要求,ETIC必須生成與RF包絡(luò)信號(hào)一致、高度準(zhǔn)確的Vcc包絡(luò)信號(hào)。圖1顯示ET100高效跟蹤5G中使用的高PAR、100MHz 寬調(diào)制,同時(shí)與功率放大器配合,實(shí)現(xiàn)高頻率、高功率和PC2運(yùn)行,例如5G頻段中所需的n41。跟蹤頻譜,如圖2所示,是衡量ETIC性能的重要指標(biāo),指明ET內(nèi)核對(duì)調(diào)制信號(hào)Vcc實(shí)施線性跟蹤的精度。高度準(zhǔn)確地跟蹤是一個(gè)重要方面,但是,要在跟蹤時(shí)實(shí)現(xiàn)高線性度5G要求則是對(duì)出色性能的最終衡量。圖3展示了其結(jié)果:超過(guò)E-UTRA線性度性能。Qorvo的ET100已經(jīng)應(yīng)用于雙核和單核產(chǎn)品配置并采樣,其中一個(gè)用于計(jì)算得出這組測(cè)量結(jié)果。
擁有如此強(qiáng)大的100MHz ET 內(nèi)核讓Qorvo能夠在最適合客戶的5G旗艦手機(jī)設(shè)計(jì)中融入100MHz 5G ETIC。Qorvo先進(jìn)的5GET100 內(nèi)核幫助克服最困難的挑戰(zhàn),且不會(huì)額外增加PCB的復(fù)雜性。
圖4:5G NSA、EN-DC實(shí)現(xiàn)方案
ET100傳統(tǒng)、統(tǒng)一的架構(gòu)主要針對(duì)這個(gè)特定方面:為客戶提供100MHz ET來(lái)完善他們的生態(tài)系統(tǒng),而不是迫使他們接受不需要的新方案。Qorvo的ET100內(nèi)核可以驅(qū)動(dòng)高電流、寬帶寬5G包絡(luò)信號(hào)在標(biāo)稱、電感手機(jī)板走線中傳輸,但不損壞信號(hào)的完整性。事實(shí)上,ET100提供專有方案,允許來(lái)自ET100的高達(dá)2nH的走線電感輸出至功率放大器的Vcc輸入,或者為給定的常用手機(jī)板設(shè)計(jì)提供約2cm的距離。這意味著5GETIC 仍然可以像在4G/LTE手機(jī)設(shè)計(jì)中那樣集中位于多個(gè)PA之間,同時(shí)經(jīng)過(guò)擴(kuò)展,滿足5GEN-DC 操作的雙發(fā)射需求,如圖4所示。有了這種能力,只要對(duì)手機(jī)架構(gòu)做一些升級(jí)修改就可以支持5G帶寬,而手機(jī)OEM可以繼續(xù)使用他們現(xiàn)有的RF前端合作伙伴生態(tài)系統(tǒng),以低風(fēng)險(xiǎn)方式部署高性能5G設(shè)備。
Qorvo相信,成功的5G部署將會(huì)改變您的生活、工作、娛樂(lè)和交流方式。這一點(diǎn)始終激勵(lì)著我們。