在手机射频前端集成创新分析

发布时间:2019年4月9日

3G和4G早期智能手机的移动RF前端结构相对简单,可从分立元件来构建。今天的移动无线电频率(RF)前端已经变得更加复杂,以支持演进LTE标准。智能手机需要支持采用先进的过滤和复用技术,以保持功耗和低干扰的多个频段。他们还需要支持的频带的数量增加。载波聚合已被添加到让手机可以通过同时使用多个频带,以适应更高的带宽。多区域或全球手机需要更多的频段,因此更多的过滤器。5G手机将可能需要超过100个RF滤波器。

在移动RF空间专利大多与电路

图1:在移动RF空间专利大多与电路

TechInsights分析从天线到射频收发器以及基带处理器的移动射频设备。对这些器件进行的分析类型包括:拆卸、功能测试、封装和结构、电路和晶体管特性。通过这种分析,我们看到了解决复杂性问题的不同方法;有些厂商提供了pin兼容的组件,通过替换组件使一个通用架构能够支持不同的频带/区域,而其他厂商则专注于更集成的架构。当我们通过使用和支持专利的证据来看这个问题时,有趣的是,在RF领域被支持的大多数专利都是与电路相关的,更具体地说,是与射频前端相关的。

专利景观表示RF技术领域的专利类型的密度

图2:显示射频技术领域专利类型密度的专利版图

前端模块的分析将成为与不断融合的前端到包含几个模和多个无源模块更为重要。本文将在一些移动RF架构和集成的最新创新仔细一看,在可用的类型分析,以检查它们。

拆卸设计取胜识别

TechInsights的的拆解苹果iPhone两个X最大发布了新的英特尔基带处理器PMB9955。这部分的腐蚀未覆盖如下所示的模痕。我们有信心这个组件是英特尔的XMM 7560 LTE Advanced Pro 4G LTE平台。据英特尔称,xmm7560是该公司的第五代LTE调制解调器,采用英特尔自己的14nm制程。这也是英特尔的第一个支持CDMA标准的调制解调器,这使得苹果能够在不支持不同调制解调器的情况下获得美国运营商的全覆盖。

英特尔基带处理PMB9955在iPhone两个X最大发现

图3:iPhone Xs Max的英特尔基带处理器PMB9955

模划痕表明这是英特尔XMM 7560 LTE高级专业4G LTE平台

图4:模痕表明这是Intel的XMM 7560 LTE Advanced Pro 4G LTE平台

英特尔PMB5672的RF收发器在iPhone两个X最大发现

图5:英特尔PMB5672的RF收发器在iPhone两个X最大发现

在Intel PMB5672射频收发器上的模标记

图6:模具斑纹英特尔PMB5672 RF收发器

拆卸框图

在2016年,高通形成有TDK合资递送“一个完全集成的系统”,因为他们认为“模块的解决方案将是必不可少的,以支持在RF前端这个增加的复杂性。”由于这家合资企业中,高通宣布射频前端组件和设计胜要求的新系列具有业内首创的“调制解调器到天线解决方案”作为新的索尼XPERIA XZ2智能手机证明。你可以看到这个杜彦武从我们索尼的Xperia XZ2 Smarphone的深潜拆除所采取的DESGIN电台的方框图证明。

如见于索尼的Xperia XZ2智能手机高通公司的调制解调器到天线的RF溶液

图7:高通的调制解调器到天线的RF溶液如索尼的Xperia XZ2智能手机看到

结构和电路分析携手工作

正如我们对5G移动从4G,RF组件集成被例示在博通/ Avago的AFEM-8072高和中频带前端模块,在iPhone 8,8加,和X找到,并且包括10个管芯和多个无源组件。These module analyses are interesting in that they require circuit reverse engineering of the chips within the module that are made using a variety of processes (i.e. CMOS, GaaN), and they require reverse engineering of the module substrate itself to reconstruct how the chips are connected to each other. We are seeing front-end modules and power amplifiers containing multiple die, integrating multiple functionalities (such as power amplifiers, antenna switches, filters, duplexers, multiplexors and LNAs). An example of this integration is the AFEM-8072 high and mid-band front-end module, shown in Figure 8.

博通/ Avago的AFEM-8072集成了多个RF组件

图8:博通/ Avago的AFEM-8072集成了多个RF组件

TechInsights的射频收发器的结构分析提供了一个了解无需深入晶体管电平电路的反向工程操作的方式接收和收发器的发射路径。乐动篮球快讯RF信号迹线是关于使它们更容易识别和与该装置的最小处理跟踪的设备的上部的水平。高级框图可以创建快速了解RX或TX架构。

RF收发器架构的水平分析

图9:RF收发信机的建筑级分析

与模块逆向工程一样,电话乐动篮球快讯PCB的逆向工程将变得越来越重要,因为需要了解系统的集成。考虑一个专利,需要了解信封追踪(ET)与功率放大器(PA)基于射频收发器的反馈:这将需要电路逆向工程等,PA和射频收发器芯片以及PCB显示它们如何相互作用。乐动篮球快讯

功率放大器系统的检测允许我们测量各种操作参数,这表现在图10中的测试系统上Avago的ACPM-7371宽码分多址(WCDMA)功率放大器进行。

功率放大器系统测试。此分析使我们能够测量功率放大器的各种操作参数

图10:功率放大器系统测试。此分析使我们能够测量功率放大器的各种操作参数

当全电路提取是必要的,TechInsights的提供分层原理图,使用户能够快速开发出内容的深刻理解。一个例子示于图11与高通WTR5795 RF收发器。

RF收发器的晶体管级电路分析。这是一个后续从RF架构分析。这是一个晶体管级电路逆向工程分析并且被呈现为一组分层排列的原理图乐动篮球快讯

图11:RF收发器的晶体管级电路分析。这是一个后续从RF架构分析。这是一个晶体管级电路逆向工程分析并且被呈现为一组分层排列的原理图乐动篮球快讯

下面是一个电路分析的例子,我们执行的Avago ACPM-7600多模式,多波段功率放大器模块。这个分析检查了在晶体管级模块内的各种芯片,以及重新创建模块的系统级原理图。随着前端组件以包的形式持续集成到系统中,这种分析将变得越来越重要。

一个功率放大器模块的电路分析。此分析检查模块内的各种芯片在晶体管级,以及重新创建模块的系统级示意图作为一个整体

图12:一个功率放大器模块的电路分析。此分析检查模块内的各种芯片在晶体管级,以及重新创建模块的系统级示意图作为一个整体

我们的最后一个例子中,如图13所示,是对从苹果iPhone 7 Avago的DFI621双工器执行FBAR滤波器的分析。

薄膜体声谐振器(FBAR)滤波器的分析。这是一个手机双工器FBAR滤波器的过程和电路分析。需要有新的过滤技术,为毫米波代会带来这种类型的分析的更大的兴趣。

图13:薄膜体声波谐振器(FBAR)滤波器的分析。这是一个手机双工器FBAR滤波器的过程和电路分析。需要有新的过滤技术,为毫米波代会带来这种类型的分析的更大的兴趣。

在闭幕

制造商正在解决当今复杂性与创新的解决方案。随着新解决方案的引入,所以也有新的或更新的方法应用到逆向工程他们。技术专家需要熬夜到最新的各种设计和有竞争力的目的,可用的解决方案;知识产权专业人士需要了解可用的分析选项,以及如何将这些专利和组合操作应用。

如果您有兴趣了解更多关于TechInsights的RF分析,请下载我们的产品简介或看这篇名为最近录制的网络研讨会:移动无线电频率风景 - 专利和技术的角度看

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