Wi-Fi 7為射頻前端帶來哪些挑戰(zhàn)

在過去的20多年里，Wi-Fi技術(shù)將快速、安全、穩(wěn)定的無線網(wǎng)路帶進我們的生活，成為日常中不可或缺的一部分。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和用戶需求的變化，Wi-Fi協(xié)議也不斷在演進和完善，最新發(fā)布的Wi-Fi 7 相較于前一代的Wi-Fi 6 在性能和功能上有了顯著提升，尤其是在速率、延遲和容量等方面，并以“極高容量”（EHT，ExtremelyHigh Throughput）為特色。

從全球范圍來看，根據(jù)Wi-Fi聯(lián)盟預(yù)測，Wi-Fi 7 設(shè)備2024年的出貨量將超過2.33億臺，雖不及Wi-Fi 中5%的份額，但到2028年，Wi-Fi 7的出貨量將有望超越Wi-Fi 6，增至21億臺，增長勢頭顯著。作為供應(yīng)鏈強國，中國在Wi-Fi 7 市場的拓展迅速，展現(xiàn)出廣闊的發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用空間，吸引眾多芯片廠商和整機廠商迅速跟進。

由Wi-Fi 6演進到Wi-Fi7的提升可以參考本公眾號往期文章Wi-Fi 7 or 5G-A？協(xié)同發(fā)展，優(yōu)勢互補。

而Wi-Fi 7所引進的這些新技術(shù)又對射頻前端模塊（FEM）和功率放大器（PA）的設(shè)計提出了更高的要求。

挑戰(zhàn)1：Wi-Fi 7 將調(diào)變技術(shù)從1024-QAM升級到了4096-QAM（正交振幅調(diào)制），具備了更高的調(diào)制方式和更大的數(shù)據(jù)吞吐量，星座圖是以前是4倍，并使得吞吐信號量提升20%，但同時也對信號的失真度和容錯率提出了更高要求。

挑戰(zhàn)1：Wi-Fi 7 將調(diào)變技術(shù)從1024-QAM升級到了4096-QAM（正交振幅調(diào)制），具備了更高的調(diào)制方式和更大的數(shù)據(jù)吞吐量，星座圖是以前的4倍，并使得吞吐信號量提升20%，但同時也對信號的失真度和容錯率提出了更高要求。

解決方案：采用精細(xì)設(shè)計，滿足高階調(diào)制方式對發(fā)射機精度尤其是PA線性度的要求，降低非線性失真導(dǎo)致的誤碼率。

挑戰(zhàn)2：Wi-Fi 7 支持多鏈路操作（MLO）的實現(xiàn)，MLO技術(shù)使得設(shè)備能夠同時在2.4GHz、5GHz、6GHz多個頻道進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐瑫r，還要提升每個頻段之間的抗干擾能力，確保不同鏈路之間的同步和協(xié)調(diào)，這對射頻前端的復(fù)雜度提出新挑戰(zhàn)。

解決方案：采用高度集成的PA、低噪聲放大器（LNA）、開關(guān)（SW），以實現(xiàn)不同頻段的高效聚合和切換。

挑戰(zhàn)3：Wi-Fi 7 支持多輸入多輸出（MIMO）和空間復(fù)用， 16×16 MU-MIMO意味著需要更多的 RF 通道和更復(fù)雜的 FEM 設(shè)計，以支持多天線系統(tǒng)的高效工作。

解決方案：采用模塊化設(shè)計的 FEM，以便在有限空間內(nèi)集成更多通道，并優(yōu)化熱管理以確保每個通道的穩(wěn)定運行。同時，采用先進的工藝技術(shù)來減少每個通道的尺寸和功耗。

挑戰(zhàn)4：在高功率輸出和高頻率下，PA 和 FEM 的散熱問題變得更加突出。高功率輸出不僅增加了能耗，也對器件的熱管理提出了更高要求。

解決方案：采用更高效的功率放大器架構(gòu)，提高器件的線性度和信號純度，抑制由非線性產(chǎn)生的諧波，以提高效率，平衡功耗和尺寸，從而帶來更好的散熱性能。

通過結(jié)合這些創(chuàng)新設(shè)計和技術(shù)，Wi-Fi7 在射頻前端放大器和前端模塊方面的挑戰(zhàn)得以有效解決，從而實現(xiàn)更高的性能和可靠性。此外，芯靈通科技將持續(xù)與主流芯片廠商緊密合作，保證射頻前端與主芯片的完美匹配，推進產(chǎn)品的一致性和市場適應(yīng)性。