物联网

Qorvo | 全新的技术标准,创新的解决方案,我们一直处在时代前沿

2025China.cn   2024年04月18日

4月11日,Qorvo公司以“春光作序 万物更‘芯’”为主题的媒体沙龙活动在北京举办,约40家媒体的记者来到活动现场,听取了Qorvo公司三位专家的详细介绍,并就各自关心的话题与专家们进行了问答互动。Qorvo公司在沙龙活动上重点介绍了其最新的无线射频芯片、电源管理解决方案以及传感器融合概念。

Wi-Fi 7来了,Qorvo早就准备好了

就在不久之前,Wi-Fi 7还是一个仅限于学术讨论的概念,但是在今年1月8日,Wi-Fi 7标准认证规范发布,Wi-Fi 7正式从理论走向实际,许多公司迅速反应,计划向市场推出更多的Wi-Fi 7设备,因此2024年可以看作是Wi-Fi 7爆发元年。

Wi-Fi 7是下一代的无线通信技术标准(IEEE 802.11be),最大数据传输速率理论上可以达到46Gbps,带宽增大到320MHz,该标准引入了多链路操作(MLO)、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,目的是提高无线网络传输的速率,降低信号延迟,增强网络连接的稳定性。

作为射频前端领域的头部企业,Qorvo公司早已为Wi-Fi 7的到来做好了充分准备。前端射频模块(FEM)是Wi-Fi设备的核心部件,其性能直接影响着Wi-Fi设备的传输速率、覆盖范围、连接稳定性等关键指标。Qorvo公司亚太区无线连接事业部高级行销经理林健富表示,从最初的802.11b/g,到后来的Wi-Fi 4/5/6/6E,再到今年推出的Wi-Fi 7,Wi-Fi的带宽越来越宽,速率越来越快,应用场景越来越广泛。

Wi-Fi 7不再仅仅局限于上网看高清视频和打网络游戏,而是延伸到了智能基础设施、高清监视设备、AR/VR设备、工业4.0和工业互联网等各个领域。特别是在对数据传输速率和平台移动性要求都最高的汽车间通信领域,Wi-Fi 7似乎是唯一的最优解。

Wi-Fi 7落地面临的技术挑战

林健富谈道,Wi-Fi 7引入MLO技术意味着无线终端设备中要放置更多的FEM。此外,Wi-Fi 7与Wi-Fi 6E一样采用了2.4/5/6GHz三频段(Tri-Band)传输。为了支持不同的频段,终端设备还要增加5GHz和6GHz体声波(BAW)滤波器。

Wi-Fi联盟在2020年宣布开放6GHz频段,从此Wi-Fi迈入“三频段”时代。更大的频段意味着更高的传输速率和效率,Wi-Fi 6E是第一个采用三频段传输的标准。按照传输速率的差别,Wi-Fi网络架构分为2.4GHz+5GHz(低频段,Low-Band)、5GHz(高频段,High-Band)、2.4GHz+5GHz(U-NII 1-3)+6GHz(U-NII 5-8)。

在三频段架构下,每一个频段都不能被其他频段干扰,同时也不能干扰其他频段,因此每一个频段的FEM都需要一定的隔离度。Qorvo公司针对Wi-Fi 7技术规范分别研发了2.4GHz、5GHz、6GHz的FEM。

Wi-Fi 7引入320MHz带宽和4k QAM调制方式,要求射频前端器件必须支持更低的误差适量幅度下限(EVM floor),该值是衡量信号质量的指标,数值越低代表误差越小,意味着信号质量越好。例如,Wi-Fi 5的EVM floor是-43dB,Wi-Fi 6降低到-43dB,Wi-Fi 7要进一步减小到-47dB。

Wi-Fi系统上的FEM使用的功率放大器以线性放大器为主,由于Wi-Fi 7对于处理器指令周期与内存空间有更高的要求,再加上国际市场客户近年来更偏爱低功耗器件,一些网络设备供应商考虑采用非线性功率放大器。非线性放大器相比线性放大器功耗更低,但是必须搭配主芯片厂商的数字预失真补偿(DPD)算法来修正非线性功率放大器的输出失真。

Qorvo公司从2023年开始着手研制应用非线性功率放大器的前端射频模块,采用非线性放大FEM+DPD结合的设计方案,非线性放大FEM的三频段12流路由器大约可以降低6W的功耗。目前,Qorvo公司的Wi-Fi 7非线性放大FEM已获得高通、博通、联发科等芯片设计头部企业的认证,即将进入量产阶段。

以“智”提效,BMS方案提升电池寿命和安全性

目前,越来越多的动力设备开始采用直流电池系统供电的模式,如何确保电池的安全、稳定和提高使用寿命成为业界关注的焦点。Qorvo公司将一个微控制单元(MCU)和模拟前端(AFE)整合到单个芯片中,通过集成Fuel Gauging、SOC、SOH等算法形成了智能化的电池管理系统(BMS)解决方案。

BMS方案采用数模混合技术,集成了控制器、存储和通信接口,这是业界首个能够以单芯片支持20串联电芯的电池组(锂离子、锂聚合物、磷酸铁锂)精确管理的方案,有效提高了数据采集和计算的精度与速度,增强了电池管理系统的可靠性和灵活性。

根据Qorvo公司资深客户经理张亦弛的描述,Qorvo公司的BMS芯片产品已经量产了两大系列:PAC2214x和PAC2514x,两系列产品均为单芯片方案。前者主频50MHz,Flash容量32kB;后者主频提高到150MHz,Flash容量提高到128kB。张亦弛表示,Qorvo公司的BMS芯片针对充放电管理、短路保护、过流过压保护、电池监控、电池均衡、低功耗控制六大功能,优化电池效率和使用寿命。

传感器融合打造触控新体验

在数字化时代,更好的用户体验、更智能化的人机交互成为电子设备的核心需求。Qorvo公司提出的传感器融合(Sensor Fusion)解决方案,基于机电一体化结构,集成了MEMS压力传感器、ASIC芯片、程序算法,将传统的按键改为“触摸”界面。

Qorvo公司的另一位资深客户经理雷益民在演讲中谈道,传感器融合解决方案不受大多数环境因素的影响,适用于任何材料,具有高精度、高灵敏度、高线性度、超低功耗的特性。该方案可广泛应用于智能手机、AR/VR设备、汽车、可穿戴设备以及智能家居等多个领域。

雷益民还具体介绍了传感器融合方案在各领域的应用特点,例如在智能手机方面,方案可应用于边缘触控、3D触控和屏幕唤醒等功能;在汽车设计中,方案将压力传感器技术与智能表面相结合,并且采用了防误触碰功能提升行车安全;在可穿戴设备方面,方案要克服传统电容式触摸和滑动操控的不足,达到更轻薄的设计;而在智能家居应用中尤其要注意防水、防污染设计,提升用户的使用体验满意度。

Qorvo公司坚持以人为本的创新出发点,凭借在前端射频、电源管理、传感器方面的深厚技术底蕴,为市场提供了高功率、高能效、低成本的应用解决方案,满足了各个行业客户的需求,为构建互联互通、绿色低碳的世界贡献自己的力量。

(原创)

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