WiFi 6路由器帶來(lái)的射頻挑戰(zhàn)？

在多方的推動(dòng)下，WiFi 6 技術(shù)和相應(yīng)的產(chǎn)品在最近幾個(gè)月知名度大增。尤其是在網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵接口的路由器方面，各大廠商都鉚足勁，希望籍此卡住家庭網(wǎng)絡(luò)最重要的一個(gè)入口。這就推動(dòng)企業(yè)在這個(gè)領(lǐng)域展開(kāi)了激烈競(jìng)爭(zhēng)。

對(duì)于路由器而言，除了價(jià)格以外，其信號(hào)覆蓋范圍和穩(wěn)定性是使用者選擇路由器時(shí)重點(diǎn)考量的因素，而這大部分都倚仗于路由器射頻前端的表現(xiàn)。這就讓射頻前端廠商在這個(gè)競(jìng)爭(zhēng)中扮演了關(guān)鍵的角色。

作為射頻領(lǐng)域的領(lǐng)先專家，Qorvo 對(duì)WiFi 6 路由器也有獨(dú)到的見(jiàn)解和分享。在最近于小米的一款名為 AX1800 的 WiFi 6 路由器上，Qorvo 將其在這個(gè)方面的實(shí)力表現(xiàn)得淋漓盡致。為了讓大家對(duì)此有更直觀的了解，我們先來(lái)介紹一些基礎(chǔ)知識(shí)。

WiFi 6 路由器帶來(lái)的射頻挑戰(zhàn)？

關(guān)于 WiFi 6 的新標(biāo)準(zhǔn)，之前已經(jīng)有過(guò)很多報(bào)道，讀者也可以從 Qorvo 之前的文章《解讀 Wi-Fi 4/5/6/6E 標(biāo)準(zhǔn)》中看到。作為一個(gè)為了適應(yīng)高密度的無(wú)線接入和高容量的無(wú)線業(yè)務(wù)，我們認(rèn)為一個(gè)好的 WiFi 6 路由器一定要有做到高速率、高廣覆蓋和高吞吐量這三點(diǎn)。而要做到這些，就給射頻前端帶來(lái)了幾方面的挑戰(zhàn)：

WiFi 6 擴(kuò)展了 1.2GHz 新的頻譜，從 5.925GHz~7.125GHz。由于頻段的擴(kuò)展，AP 的射頻前端不得不針對(duì)新的頻段與應(yīng)用開(kāi)發(fā)新的芯片。

WiFi 6 Mesh 的架構(gòu)，需要把 5G 頻段和 6G 頻段做很好的切割，例如 5GHz 會(huì)有 Low band (UNII1-2a) 和 High band (UNII2c-3)，這些都需要 BAW 技術(shù)的濾波器來(lái)滿足性能指標(biāo)要求。

WiFi 6 由于高密度，大容量，多天線等特點(diǎn)，那就不僅要求他們要有更小的尺寸，更要求更低功耗，這就讓射頻前端需要更高集成度的 FEM（不僅集成了 PA，LNA，SW 等芯片，同時(shí)也計(jì)劃把 filter 集成到芯片里面；同時(shí)還需要更高效率的芯片設(shè)計(jì)，以降低整機(jī)的功耗。

此外，WiFi 6 路由器還需要針對(duì)頻譜、頻段，甚至不同國(guó)家的需求，做一些針對(duì)性的設(shè)計(jì)。

例如在頻譜方面，因?yàn)轭l譜資源是比較稀缺的，同時(shí)現(xiàn)在也非常擁擠，所以 WIFI 頻譜不能干擾運(yùn)營(yíng)商頻段，同時(shí)運(yùn)營(yíng)商頻段也不能干擾 WIFI 頻段；在 WIFI 邊帶則有 B40，B7 等 LTE 頻段，為了與 LTE 頻段共存，相互之間不能相互干擾；美國(guó) FCC 更是要求 WIFI 邊帶 bandedge power 的要求。

面對(duì)以上挑戰(zhàn)，Qorvo 正在攜手行業(yè)伙伴全力以赴。

Qorvo 解決問(wèn)題的方法

眾所周知，Qorvo 在射頻領(lǐng)域有多方面的額積累，在 FEM 方面，公司的產(chǎn)品涵蓋了設(shè)計(jì)，生產(chǎn)，測(cè)試，應(yīng)用等流程。公司所擁有的、全球先進(jìn)的 GaN，GaAs，SOI 等工藝水平，則可以更快速度的開(kāi)發(fā)出來(lái)高效率、高線性和高集成度的 FEM。

如針對(duì)前文提到的頻段共存問(wèn)題，Qorvo 開(kāi)發(fā)了一些列的 BAW 濾波器，這些濾波器抑制了 WiFi 與 LTE 相互之間的干擾。面向美國(guó) FCC 的法規(guī)需求，Qorvo 推出了 bandedge filter，可以很好的抑制帶外雜散。換而言之，如果沒(méi)有這些濾波器，AP 必須降低功率來(lái)滿足這些指標(biāo)要求，那將必定影響 AP 的信號(hào)強(qiáng)度，降低覆蓋范圍以及信號(hào)質(zhì)量，影響客戶體驗(yàn)。

當(dāng)然，以上只是 Qorvo FEM 產(chǎn)品的一部分。據(jù)了解，Qorvo 的 FEM 產(chǎn)品有非常好的 EVM 指標(biāo)，可以最大限度的把有用不失真信號(hào)（1024QAM 信號(hào)）通過(guò)天線發(fā)射出去，以保證接收端準(zhǔn)確無(wú)誤的解調(diào)出來(lái)有用信號(hào)。同時(shí)通過(guò) 8*8 MU-MIMO 技術(shù)，可以大大增加接入終端設(shè)備數(shù)量，提升吞吐量；通過(guò)使用 Qorvo 的 FEM（PA+LNA+SW ）， 能進(jìn)一步提高覆蓋范圍距離。其中 PA 可以極大的增強(qiáng)信號(hào)發(fā)射功率，LNA 可以提高信號(hào)的接收靈敏度。

另一方面，WiFi 6 采用了更高階的調(diào)制，更大的頻寬，以及 MU-MIMO 技術(shù)，這極大的增加了吞吐量。但由于信號(hào)頻寬最大可以支持 160MHz，且 MU-MIMO 可以支持 8*8 MU-MIMO（wifi5 只能支持 4*4 MU-MIMO），這給芯片的功耗和尺寸提出了苛刻的要求。Qorvo 的 WIFI 芯片，不僅僅具有較小尺寸，同時(shí)也具有較高的效率，以保證整機(jī)高可靠性工作。

基于深厚的技術(shù)積累和先進(jìn)的產(chǎn)品，Qorvo 與 Broadcom/Qualcomm/Intel 等主流芯片廠商有良好的合作關(guān)系，前期合作開(kāi)發(fā)參考設(shè)計(jì)板子，以確保整機(jī)性能完美的滿足客戶指標(biāo)需求。因?yàn)椴煌?layout、不同板材的射頻指標(biāo)性都會(huì)有差異，這就導(dǎo)致產(chǎn)品在設(shè)計(jì)初期，EVM 問(wèn)題一直難以解決。

而 Qorvo 通過(guò)改善匹配，確保每一級(jí)芯片都能完美的發(fā)揮出最優(yōu)性能，并針對(duì)關(guān)鍵指標(biāo)，都留有一定的余量，以確保批量出貨的一致性。

基于以上優(yōu)勢(shì)，Qorvo 和小米共同設(shè)計(jì)了一款表現(xiàn)出色的 WiFi 6 路由 AX1800，因?yàn)椴捎昧霜?dú)立的外置 FEM，AX1800 路由器的覆蓋范圍得到了極大的提升，其中 PA 可以極大的增強(qiáng)信號(hào)發(fā)射功率，LNA 可以提高信號(hào)的接收靈敏度，更好的效率也解決了路由器散熱的問(wèn)題并讓整體設(shè)計(jì)更輕巧美觀。

據(jù)了解，這個(gè)產(chǎn)品上，在針對(duì)最高調(diào)制信號(hào)，天線端發(fā)射功率可以到 19dBm，同時(shí) EVM 可以達(dá)到 -35dBc。和友商同等價(jià)位產(chǎn)品相比，可以覆蓋更遠(yuǎn)距離。再加上 Qorvo 一貫以來(lái)在 FEM 控制電流方面效率的優(yōu)勢(shì)。

正式得益于這些，Qorvo 讓小米 WiFi 6 路由器 AX1800 超乎想象。