射频前端大揭秘

5G通信射频有源无源 2024-03-17 15:36


无线通信系统中,一般包含有天线、射频前端、射频收发模块以及基带信号处理器四个部分。


随着5G时代的,天线以及射频前端的需求量及价值均快速上升,射频前端是将数字信号向无线射频信号转化的基础部件,也是无线通信系统的核心组件。



按照功能,可将射频前端分为发射端Tx以及接收端Rx。


按照器件不同,射频前端可分为功率放大器PA(发射端射频信号放大)、滤波器filter(发射、接受端信号滤波)、低噪声放大器LNA(接收端信号放大,降低噪声)、开关switch(不同通道切换)、双工器duplexer(信号选择,实现滤波匹配)、调谐器tuner(天线信号通道阻抗匹配)等。


● 滤波器Filter:选通特定频率,过滤干扰信号


滤波器(Filter),是射频前端中最重要的分立器件,使信号中特定频率成分通过而极大衰减其他频率成分,从而提高信号的抗干扰性及信噪比。


目前在手机射频市场中主要采用声学滤波技术。


根据制造工艺的不同,市面上的声学滤波器可分为声表面波滤波器(Surface Acoustic Wave,SAW)和体声波滤波器(Bulk Acoustic Wave,BAW)两大类。


其中SAW滤波器制作工艺简单,性价比高,主要应用于GHz以下的低频滤波,而BAW滤波器插损低,性能优秀,可以适用于高频滤波,但工艺复杂,价格较高。



● 滤波器:SAW/BAW对比


● 滤波器Filter:5G时代,BAW将成为主流


由于工艺复杂度、技术以及成本的限制,目前通信标准下更多射频前端采用SAW滤波器。


但随着5G渗透率的提升,BAW滤波器优异的性能和对高频的支持将使其成为手机射频前端的主流器件。



● 双工器/多工器:发射/接收信号的隔离


双工器(Diplexer),又称天线共用器,由两组不同频率的带阻滤波器组成。

利用高通、低通或带通滤波器的分频功能,使得同一天线或传输线可对两条信号路径进行使用,从而实现同一天线对两种多种不同频率信号的接收和发送。



● 功率放大器PA:放大射频信号进行发射

功率放大器(PA,Power Amplifier)是射频前端的核心部件,利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流。


PA主要用于发射链路,通过把发射通道的微弱射频信号放大,使信号成功获得足够高的功率,从而实现更高通信质量、更强电池续航能力、更远通信距离。


PA的性能可以直接决定通信信号的稳定性和强弱。



随着半导体材料的不断发展,功率放大器也经历了CMOS、GaAs、GaN三大技术路线。


第一代半导体材料是CMOS,技术成熟且产能稳定。第二代半导体材料主要使用GaAs或SiGe,有较高的击穿电压,可用于高功率、高频器件应用。


第三代半导体材料GaN在性能上显著强亍GaAs,但成本较高。


目前移动端民用市场主要采用GaAs 作为功放,而GaN在部分基站端应用率先实现替代。未来GaN将成为高射频、大功耗应用的主要方案。




● 低噪声放大器LNA:放大接收信号,减少噪声引入


低噪声放大器(LNA,Low Noise Amplifier)是噪声系数很小的放大器,功能是把天线接收到的微弱射频信号放大,并尽量减少噪声的引入,LNA能够能有效提高接收机的接收灵敏度, 进而提高收发机的传输距离。


因此低噪声放大器的设计是否良好, 关系到整个通信系统的通信质量。



● 射频开关Switch:控制电路通断,实现信号切换


射频开关(Switch)的通过将多路射频信号中的任一路或几路控制逻辑连通,实现不同信号路径的切换,包括接收与发射的切换、不同频段间的切换等,以达到共用天线、共用通道,节省终端产品成本的目的。


射频开关主要包括移动通信传导开关、WiFi开关、天线调谐开关等。



● 调谐器Tuner:天线的阻抗匹配


天线调谐器(Tuner)是位于连接发射系统与天线的一种阻抗匹配网络,用以实现信号的接收、滤波、放大、增益控制等功能,使得天线在所有应用频率上辐射功率最大。


5G/Sub-6通信标准下,手机端中4x4下行链路MIMO要求每根天线能够高效地支持更宽的频率范围,相应对射频天线tuner的需求数量也会增加,以提高相应频段的辐射效率。



● 其他射频前端器件

Envelop Tracker (ET),即包络追踪器,用于提高承载高峰均功率比信号的功放效率,实现自适应功率放大输出。


与平均功率跟踪技术相比,包络追踪技术能够让功放的供电电压随输入信号的包络变化,改善射频功率放大器的能效。RF Reveiver,即射频接收机。


射频接收机中,射频信号经天线接收后,通过滤波器、LNA、模数转换器ADC等对信号进行变频解调,最后形成进入基带的基带信号。


射频接收机主要分超外差接收机、零中频接收机和近零中频接收机三种。



● 射频前端材料及工艺的发展




☆ END ☆

精彩回顾

  • 腔体滤波器技术提升解决方案
  • 腔体滤波器设计之----自动单腔频率温飘
  • 秒仿糖葫芦串形低通
  • 秒仿糖葫芦型低通后续之----低通优化
  • TE01模介质滤波器滤波器
  • 无源互调浅析
  • 如何选择谐振杆的尺寸使功率容量达到最佳
  • 金属介质混合+零腔案例
  • 三模并联耦合介质波导滤波器仿真实例
  • 同轴高低阻抗型低通的公差影响几何?
  • Coupfil对高阶强零点生成的结果偶会出错
  • 陶瓷滤波器的各项制备工序讲解_简介篇
  • (干货)陶瓷滤波器讲解----材料篇
  • (干货)陶瓷滤波器讲解----材料制备篇
  • 细而全的5G产业链详解
  • 陶瓷滤波器讲解----陶瓷材料检测篇
  • BAW,SAW和FBAR滤波器剖析
  • LTCC、IPD、SAW、BAW、FBAR滤波器入门以及应用场景分析

欢迎加入滤波器、多工器、天线、环形隔离器、功分耦合器、连接器、线缆负载等无源器件的大家庭,关注后可加群

长按扫左侧二维码可关注

本团队提供可信可靠的滤波器相关产品各种定制化服务,响应快,专业强,敬请咨询微信号18681587206

点个赞,才算真的看完呦

5G通信射频有源无源 5G通信,微波射频器件,TR组件,有源组件,无源器件,滤波器,双工器,合路器,同轴腔体,LC滤波器,高通带阻,功分耦合,环形器,隔离器,功放PA,低噪放LNA,同轴开关,线缆组件,转接器,连接器,毫米波器件以及设备,波导
评论 (0)
  • 一、行业背景与市场需求高血压作为全球发病率最高的慢性病之一,其早期监测与管理已成为公共卫生领域的重要课题。世界卫生组织数据显示,全球超13亿人受高血压困扰,且患者群体呈现年轻化趋势。传统血压计因功能单一、数据孤立等缺陷,难以满足现代健康管理的需求。在此背景下,集语音播报、蓝牙传输、电量检测于一体的智能血压计应运而生,通过技术创新实现“测量-分析-管理”全流程智能化,成为慢性病管理的核心终端设备。二、技术架构与核心功能智能血压计以电子血压测量技术为基础,融合物联网、AI算法及语音交互技术,构建起多
    广州唯创电子 2025-04-23 09:06 135浏览
  • 前言本文主要演示基于TL3576-MiniEVM评估板HDMI OUT、DP 1.4和MIPI的多屏同显、异显方案,适用开发环境如下。Windows开发环境:Windows 7 64bit、Windows 10 64bitLinux开发环境:VMware16.2.5、Ubuntu22.04.5 64bitU-Boot:U-Boot-2017.09Kernel:Linux-6.1.115LinuxSDK:LinuxSDK-[版本号](基于rk3576_linux6.1_release_v
    Tronlong 2025-04-23 13:59 97浏览
  • 故障现象一辆2016款奔驰C200L车,搭载274 920发动机,累计行驶里程约为13万km。该车组合仪表上的防侧滑故障灯、转向助力故障灯、安全气囊故障灯等偶尔异常点亮,且此时将挡位置于R挡,中控显示屏提示“后视摄像头不可用”,无法显示倒车影像。 故障诊断用故障检测仪检测,发现多个控制单元中均存储有通信类故障代码(图1),其中故障代码“U015587 与仪表盘的通信存在故障。信息缺失”出现的频次较高。 图1 存储的故障代码1而组合仪表中存储有故障代码“U006488 与用户界
    虹科Pico汽车示波器 2025-04-23 11:22 77浏览
  • 在科技飞速发展的当下,机器人领域的每一次突破都能成为大众瞩目的焦点。这不,全球首届人形机器人半程马拉松比赛刚落下帷幕,赛场上的 “小插曲” 就掀起了一阵网络热潮。4月19日,北京亦庄的赛道上热闹非凡,全球首届人形机器人半程马拉松在这里激情开跑。20支机器人队伍带着各自的“参赛选手”,踏上了这21.0975公里的挑战之路。这场比赛可不简单,它将机器人放置于真实且复杂的动态路况与环境中,对机器人在运动控制、环境感知和能源管理等方面的核心技术能力进行了全方位的检验。不仅要应对长距离带来的续航挑战,还要
    用户1742991715177 2025-04-22 20:42 96浏览
  • 文/Leon编辑/cc孙聪颖‍在特朗普政府发起的关税战中,全球芯片产业受到巨大冲击,美国芯片企业首当其冲。据报道称,英伟达本周二公布的8-K文件显示,美国政府通知该公司向中国(包括中国香港及澳门)销售尖端芯片(H20)时,需要获得美国政府的许可。文件发布后,英伟达预计会在第一季度中额外增加55亿美元的相关费用计提。随后,英伟达股价单日下跌6.9%,市值一夜蒸发约1890亿美元(约合人民币1.37万亿元)。至截稿时,至截稿时,其股价未见止跌,较前日下跌4.51%。北京时间4月17日,英伟达创始人、
    华尔街科技眼 2025-04-22 20:14 106浏览
  •   陆地边防事件紧急处置系统平台解析   北京华盛恒辉陆地边防事件紧急处置系统平台是整合监测、预警、指挥等功能的智能化综合系统,致力于增强边防安全管控能力,快速响应各类突发事件。以下从系统架构、核心功能、技术支撑、应用场景及发展趋势展开全面解读。   应用案例   目前,已有多个陆地边防事件紧急处置系统在实际应用中取得了显著成效。例如,北京华盛恒辉和北京五木恒润陆地边防事件紧急处置系统。这些成功案例为陆地边防事件紧急处置系统的推广和应用提供了有力支持。   一、系统架构   感知层:部
    华盛恒辉l58ll334744 2025-04-23 11:22 110浏览
  •   电磁频谱数据综合管理平台系统解析   一、系统定义与目标   北京华盛恒辉电磁频谱数据综合管理平台融合无线传感器、软件定义电台等前沿技术,是实现无线电频谱资源全流程管理的复杂系统。其核心目标包括:优化频谱资源配置,满足多元通信需求;运用动态管理与频谱共享技术,提升资源利用效率;强化频谱安全监管,杜绝非法占用与干扰;为电子战提供频谱监测分析支持,辅助作战决策。   应用案例   目前,已有多个电磁频谱数据综合管理平台在实际应用中取得了显著成效。例如,北京华盛恒辉和北京五木恒润电磁频谱数
    华盛恒辉l58ll334744 2025-04-23 16:27 142浏览
  • 一、技术背景与市场机遇在智能家居高速发展的今天,用户对家电设备的安全性、智能化及能效表现提出更高要求。传统取暖器因缺乏智能感知功能,存在能源浪费、安全隐患等痛点。WTL580-C01微波雷达感应模块的诞生,为取暖设备智能化升级提供了创新解决方案。该模块凭借微波雷达技术优势,在精准测距、环境适应、能耗控制等方面实现突破,成为智能取暖器领域的核心技术组件。二、核心技术原理本模块采用多普勒效应微波雷达技术,通过24GHz高频微波信号的发射-接收机制,实现毫米级动作识别和精准测距。当人体进入4-5米有效
    广州唯创电子 2025-04-23 08:41 123浏览
  •   后勤实验仿真系统平台深度解析   北京华盛恒辉后勤实验仿真系统平台依托计算机仿真技术,是对后勤保障全流程进行模拟、分析与优化的综合性工具。通过搭建虚拟场景,模拟资源调配、物资运输等环节,为后勤决策提供数据支撑,广泛应用于军事、应急管理等领域。   应用案例   目前,已有多个后勤实验仿真系统平台在实际应用中取得了显著成效。例如,北京华盛恒辉和北京五木恒润后勤实验仿真系统平台。这些成功案例为后勤实验仿真系统平台的推广和应用提供了有力支持。   一、核心功能   (一)后勤资源模拟
    华盛恒辉l58ll334744 2025-04-23 15:39 111浏览
  •   复杂电磁环境模拟系统平台解析   一、系统概述   北京华盛恒辉复杂电磁环境模拟系统平台是用于还原真实战场或特定场景电磁环境的综合性技术平台。该平台借助软硬件协同运作,能够产生多源、多频段、多体制的电磁信号,并融合空间、时间、频谱等参数,构建高逼真度的电磁环境,为电子对抗、通信、雷达等系统的研发、测试、训练及评估工作提供重要支持。   应用案例   目前,已有多个复杂电磁环境模拟系统在实际应用中取得了显著成效。例如,北京华盛恒辉和北京五木恒润复杂电磁环境模拟系统。这些成功案例为复杂电
    华盛恒辉l58ll334744 2025-04-23 10:29 148浏览
  •   无人机结构仿真与部件拆解分析系统平台解析   北京华盛恒辉无人机结构仿真与部件拆解分析系统无人机技术快速发展的当下,结构仿真与部件拆解分析系统平台成为无人机研发测试的核心工具,在优化设计、提升性能、降低成本等方面发挥关键作用。以下从功能、架构、应用、优势及趋势展开解析。   应用案例   目前,已有多个无人机结构仿真与部件拆解分析系统在实际应用中取得了显著成效。例如,北京华盛恒辉和北京五木恒润无人机结构仿真与部件拆解分析系统。这些成功案例为无人机结构仿真与部件拆解分析系统的推广和应用提
    华盛恒辉l58ll334744 2025-04-23 15:00 148浏览
  • 文/Leon编辑/cc孙聪颖‍4月18日7时,2025北京亦庄半程马拉松暨人形机器人半程马拉松正式开跑。与普通的半马比赛不同,这次比赛除了有人类选手,还有21支人形机器人队伍参赛,带来了全球首次人类与机器人共同竞技的盛况。参赛队伍中,不乏明星机器人企业及机型,比如北京人形机器人创新中心的天工Ultra、松延动力的N2等。宇树G1、众擎PM01,则是由城市之间科技有限公司购置及调试,并非厂商直接参赛。考虑到机器人的适用场景和续航力各有不同,其赛制也与人类选手做出区别:每支赛队最多可安排3名参赛选手
    华尔街科技眼 2025-04-22 20:10 109浏览
我要评论
0
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦