Qorvo：从射频到传感，多元化布局赋能产业联动

日前，在北京举办的“春光作序，万物更‘芯’”主题媒体日上，来自Qorvo的三位专家与媒体分享了公司在Wi-Fi 7、BMS及Sensor Fusion方面的市场洞察，以及众多创新成果。

独特技术应对Wi-Fi 7射频前端挑战

作为下一代无线通信技术标准，Wi-Fi 7引入了320MHz带宽、多链路操作(MLO，Multi-Link Operation)、4096阶正交幅度调制(4K QAM)以及灵活的信道选择等多项突破性技术，带来了更高的数据传输速率、更低的延迟以及更强的网络连接稳定性，为用户提供更加流畅和高效的网络体验。而在今年1月，Wi-Fi联盟也正式宣布完成并推出了Wi-Fi 7高级无线标准的认证，适用的终端产品可以正式获得“Wi-Fi 7认证”(Wi-Fi CERTIFIED 7™)并以此进行销售。

但“凡事都有两面”，在Wi-Fi 7带来众多技术突破的同时，对射频前端也提出了更高的要求，例如需要更多的前端射频模组(RF Front-End Module, FEM)、实现至少-47dB的EVM、兼容数字预失真(Digital Pre-Distortion, DPD)、高效利用非连续频谱，并强化滤波性能以改善信号隔离。 

Qorvo亚太区无线连接事业部高级行销经理Jeff Lin(林健富)表示，为了应对上述挑战，Qorvo采用非线性(Non-Linear)FEM+DPD方案，不仅解决了EVM问题，还在功率效率上实现了很大的提升，例如使用Qorvo的非线性FEM的三频12流路由器，预计可以节省大约6瓦的功率。此外，Qorvo还为Wi-Fi 6、Wi-Fi 6E以及Wi-Fi 7提供了一系列专门针对不同无线电频段(从U-NII-1至U-NII-8)的滤波器产品。

Qorvo亚太区无线连接事业部高级行销经理Jeff Lin(林健富)

之所以强调Qorvo在非线性功率放大器前端射频模块领域具备的独特优势，Jeff Lin表示，在功率放大器(PA)的设计中，线性PA和非线性PA各有其特点和应用场景。线性PA在大部分工作范围内提供可预测的线性放大，但在高功率输出时可能会崩溃并引起失真。为了在高功率下保持线性放大，非线性PA可以结合DPD技术，通过算法对PA的非线性特性进行补偿，以实现线性化的输出。

简单而言，就是DPD会通过对PA的非线性行为进行数学建模，并在信号处理中应用反信号来抵消非线性效应，从而获得所需的线性放大结果。但与此同时，相较于线性PA，非线性PA却具有更高的能效比，可以在相同发射功率下节省约25%-30%的功耗，这使得非线性PA在能源成本较高或对环保有特定要求的市场中更受欢迎。

但“非线性PA+DPD技术”的方案对系统设计和算法支持都提出了更高要求。以DPD为例，目前存在两种主要的实现方法：查表法(Loop Up Table, LUT)和广义记忆多项式(Generalized Memory Polynomial, GMP)。前者易实现，不需要额外的复杂计算资源，适用于基本的DPD需求；而后者可提供更深入的DPD效果，但需要更多的计算资源，可能导致更高的系统成本。

此外，不同厂商对DPD技术的实现各有侧重，一些厂商可能将DPD功能集成在主芯片中，而另一些则可能通过DSP来处理DPD任务。

Jeff Lin认为，DPD已经成为Wi-Fi 7芯片厂商竞争的一个关键点，优秀的DPD算法可以有效补偿射频器件的性能不足，甚至可能降低对高质量PA的需求，从而有助于降低整体成本，是正确实现三频段Wi-Fi 7设计的关键。

精准管理每一串电芯

当下，越来越多的设备正逐渐从传统的内燃机驱动或交流供电转向更为灵活高效的电池供电模式。在这种背景下，如何确保电池的安全、稳定和使用寿命成为业界关注的焦点。

根据Qorvo资深客户经理张亦弛的介绍，目前，为了满足工业、企业、消费电子和汽车等多个行业的需求，Qorvo推出了包括电源管理芯片(PMIC)、断电保护(PLP)、DC/DC稳压器、电池管理、智能电机控制和碳化硅产品、以及QSPICE软件在内的多元化电源产品组合。

在智能电池管理技术方面，Qorvo创新地将高性能微控制器(MCU)和模拟前端(AFE)集成到单一芯片中，简化了系统设计并提高了性能和可靠性。作为业界首个能够精确管理高达20串电芯的单芯片电池管理系统(BMS)方案，通过集成Fuel Gauging、SOC(State of Charge)、SOH(State of Health)等算法，提高了数据采集和处理的速度和精度，提升了电池管理系统的灵活性。

“在支持高达20串电芯的BMS解决方案中，关键在于如何在高耐压环境下解决芯片发热问题，以及实现高、低压隔离。因为每增加一个电芯，电压就会增加4.2V，对于20串电芯的系统，这意味着芯片需要能够处理高达145V的电压输入。”张亦弛说，得益于在马达驱动产品设计中积累的经验和优势，Qorvo目前已经能够实现最高160V耐压的直流输入。在未来的产品迭代中，Qorvo方面承诺将持续提升单芯片支持的最高电芯串数，以解决客户在堆叠设计方面的难题。 

他还特别强调了Qorvo的上位机软件，即GUI程序具备的优势。通过这个软件界面，客户可以实时监控每个电芯的状态，并设置所需的保护门限或其他相关参数。一旦设定完成，软件会自动将参数写入固件，这样客户就可以节省编程的时间和精力，直接利用软件进行相关开发。

目前，Qorvo的BMS芯片产品线包括两个已量产的系列：PAC2214x和PAC2514x，均采用单芯片设计。PAC2214x系列内置了Arm Cortex-M0 MCU，主频为50MHz，Flash容量为32KB；而PAC2514x系列则采用了更高级的Arm Cortex-M4 MCU，主频达到150MHz，Flash容量为128KB。Qorvo的BMS芯片具备充放电管理、短路保护、过流过压保护、电池监控、电池均衡和低功耗控制等六大功能，旨在优化电池效率和延长电池寿命。

Qorvo资深客户经理张亦弛

在谈及Qorvo是否会针对无线BMS进行布局的话题时，张亦弛表示，无线产品是Qorvo传统强项，后续产品规划也将布局具备无线功能的BMS产品。以电瓶车或电动两轮车为例，无线BMS便于用户通过手机等移动设备实时监控电池充电状态、接收电池电量低或过热的提醒，以及电池寿命即将终结时的换电提醒等。

打造触控新体验

在智能交互的趋势下，Qorvo正在通过创新的传感器融合(Sensor Fusion)技术，引领触控体验的革新。该技术整合了MEMS传感器、ASIC芯片、软件和机电一体化结构，提供了一套全面的解决方案，能够将传统的物理按键转变为现代化、智能化的交互界面。Qorvo的技术能够适应多种输入方式，并且不受大多数环境因素的影响，适用于各种材料，无论是在汽车行业还是消费电子产品中。

Qorvo资深客户经理雷益民介绍，Sensor Fusion解决方案旨在创造三维的人机交互体验，通过其高集成度、一致性和可靠性，可广泛应用于智能手机、AR/VR、汽车/两轮车/u-Mobility、可穿戴设备以及智能家居等多个领域。其具备的高精度、高灵敏度、高线性度和超低功耗等特性，能够将传统的触控按键转变为时尚、智能且可靠的操作界面。

例如，在智能手机领域，Sensor Fusion技术可以应用于边缘触控、3D触控和屏幕唤醒等功能；在车辆设计中，Sensor Fusion结合了压力传感器和智能表面，提高了驾驶体验和行车安全，同时丰富了用户的体验；在可穿戴产品中，Sensor Fusion技术克服了传统电容式触摸和滑动操作的挑战，可实现更轻薄、更简单的设计；而在智能家居应用中，尤其是在防水和防污方面，该技术提供了高灵敏度和精确度，使得人机交互更加便捷、智能和流畅。