提到5G，很多人会马上想到速度这个关键特性。
但你知道为什么5G和Wi-Fi 6E、Wi-Fi 7等最新一代无线通信能达到和光纤相当的速度吗？
很多人把原因归结于通信标准的演进，这没错，但还不够彻底和全面。事实上，5G和Wi-Fi 6/7的速率能够大幅提升，得益于整个通信系统的升级。就像拓宽道路(引入新的频谱)，将普通车道升级为高速公路(加入新的技术)，使用更多的车辆达到更高的运输效率(尽可能使用更多的频率，用更高的效率提高通信性能)，以便提高通信性能。最后，无线传输可以媲美有线传输的稳定性、高速率和低延迟。
对于普通消费者最为熟悉的智能手机来说，要支持最新一代的通信技术，需要硬件系统的升级，包括广受关注的调制解调器(我们通常称之为基带)，以及经常被忽视的射频前端和天线。
这听起来很无聊，但实际上，从调制解调器到天线的通信系统非常重要。如果没有射频前端，手机将无法工作，没有先进的射频前端，手机也没办法实现全球通信。
在本文中，我们将讨论使5G成为现实并使Wi-Fi 7速度翻倍的高值RF前端(RFFE)，但这很容易被忽略。
5G、Wi-Fi 7速度倍增，射频前端是被忽略的功臣
什么是射频前端？射频前端就是调制解调器和终端天线间的一套射频组件，影响并管理无线发送和接收的全部信号。
4G时代之前，射频前端和移动通信一样不复杂。它只需要支持少数不同的无线频率，并且只需要少量的RF组件和天线。
因为4G的商用，让移动通信的射频设计发生了根本性的变化。的4G LTE要尽可能利用无线频谱，高效利用离散频谱资源，提高无线连接和性能。这类似于使用多车道来容纳更多的车辆，实现更高的运输效率。
为了实现4G的目标，射频前端的无线信令和传输架构进行了重塑，增加了载波聚合、高阶调制、MIMO天线等多项功能。与此同时，射频前端的复杂性正以几何级数增长。
5G时代的到来加深了RF设计的挑战。4G初期，一个移动终端需要支持的频段不到20个。作为一种稀缺资源，无线频谱在世界各地的分配是不同的。如今的5G时代，已经有超过10000个频段组合。
此外，为了实现5G的高速低时延目标，5G引入了毫米波频段(频谱在24GHz以上)，这是5G实现7Gbps以上峰值速率的关键，堪比光纤通信。
2020年2月，高通发布了骁龙X60 5G调制解调器，配合高通射频和毫米波天线模块，实现了最高7.5Gbps的下载速度和3Gbps的上传速度。千兆速率在时延上堪比光纤。一年后，高通骁龙X65调制解调器和射频系统将5G带入了10千兆位10Gbps时代。
5G更多的频段组合，以及诸多新技术的引入，都让5G射频前端的设计面临前所未有的复杂性挑战，同时还有功耗和体积的限制条件。
和5G类似，无线局域网和Wi-Fi的复杂度也在增加，Wi-Fi 6E的频率已经提升到了6GHz。高通今年发布了全球首个商用Wi-Fi 7解决方案，可以使用5GHz和6GHz两种频段。高通1620专业网络平台的最高峰值无线容量为33.1Gbps
Wi-Fi 7的有效带宽是Wi-Fi 6的两倍，可用频谱将是Wi-Fi 6的三倍。Wi-Fi射频前端的设计也面临着前所未有的挑战。
无论是5G还是Wi-Fi 6E和Wi-Fi 7高速的实现，射频前端都是不可忽视的。
5G和Wi-Fi 7时代需要怎样的射频前端？
并且5G Wi-Fi 7射频前端的复杂度大大增加，这是由于更多的频谱组合和许多新技术的引入。
前面提到的5G引入毫米波技术就是一个例子，Wi-Fi也不例外。在Wi-Fi 6标准中，支持包括MU-MIMO、OFDMA、TWT和WPA3在内的技术。
在Wi-Fi 7时代，得益于更宽的信道和4K QAM调制技术，Wi-Fi可以实现更快的速度和更低的延迟传输，Wi-Fi 7的三频连接技术将Wi-Fi的速度和体验推向了一个新的高度。
通信技术的复杂度与射频前端复杂性是正相关关系，要解决5G和Wi-Fi 7时代射频前端复杂性的挑战，综合性的设计理念是关键所在,将大量的元件和各种特性与功能视为一个完整的系统，端到端设计是解决5G射频前端设计挑战并提供有竞争力产品的有效方法。
这也是高通一直推出与调制解调器匹配的射频系统的原因。
终端厂商可以自己设计5G射频前端，但并不是所有的终端厂商都愿意把射频前端设计成很多资源。高通在移动通信领域积累颇丰，在多个领域拥有先进的技术，可以提供领先的系统级解决方案。
比如5G实现高速的时候，也会增加终端的功耗和散热。解决这一问题的巧妙方案之一是包络跟踪技术，它可以通过极其精细地管理5G终端发送的无线信号的功率来实现高能效。
与仅使用传统普通功率跟踪的终端相比，高通在业内首创的5G包络跟踪技术可以实现出色的能效。与上一代产品相比，高通骁龙X65调制解调器和射频系统引入了高通第七代宽带包络跟踪技术，能效提高了30%，节省了更多的手机空间，并支持多个5G和4G功率放大器。
高通的AI天线调谐技术也是全球首个AI辅助的5G自适应天线调谐解决方案，可以提升天线性能，为用户提供最佳信号。
今年6月，,是蓝牙、Wi-Fi 6E和下一代标准Wi-Fi 7的扩展产品组合，适用于智能手机以外的许多快速增长的领域，包括汽车、增强现实(XR)、个人电脑、可穿戴设备、移动宽带和物联网。
高通还采用全面的设计理念，提供端到端的Wi-Fi 7射频前端解决方案。
Wi-Fi SOC到天线的路径(简化)
Wi-Fi的前端模块(FEM)集成了功率放大器(PA)、低噪声放大器(LNA)、滤波器和开关。终端设备通常包括用于2.4GHz Wi-Fi和蓝牙的FEM，以及用于5-7GHz的Wi-Fi FEM。
Wi-Fi前端模块的作用是在接收(Rx)端，集成的低噪声放大器对微弱的入射射频信号进行增强，提高信噪比(SNR)，使设备对信号更加敏感。在发射(Tx)端，集成的功率放大器增强了从Wi-Fi SoC传输的输出RF信号，有效地利用了功率并扩大了传输范围。
为了实现最佳的模块性能，在高通设计之初就充分考虑了PA与LNA的高效合作。通过将高通PA和LNA集成到一个封装中，OEM可以灵活地将FEM放置在每个Wi-Fi天线、高通将其在智能手机从调制解调器到天线的领先优势扩展到其它领域，推出了全新Wi-Fi 7射频前端模组旁边
为了实现最佳的系统级性能，高通还通过协同设计将Wi-Fi FEM、Wi-Fi SoC和互补滤波器结合成一个最佳解决方案。高通领先的端到端Wi-Fi射频前端设计也支持实现其Wi-Fi 7独有的高频多连接并发技术。
这种布局灵活性可以实现最佳的电路板布局，还能通过最小化天线和放大器之间的走线长度，释放全部的射频潜能。,如高通QXM1910 AQ解决方案为新的汽车市场。
还有一点不容忽视。面向手机之外的诸多快速增长的市场，高通还会修改IP，满足特定市场的需求高通推出的最新Wi-Fi 7射频前端模块支持5G和Wi-Fi共存，配合高通ultraBAW滤波器支持5G/Wi-Fi并发，增强了使用蜂窝网络的终端的无线连接性能。
Wi-Fi除了需要和蓝牙和谐地一起运行之外，还必须与5G并发工作。
与5G Wi-Fi 6E/7并发将实现倍增效应。
5G的普及使得XR和元宇宙的实现成为可能。
而5G和Wi-Fi 7可以并发，这将为终端设备提供更加稳定和高速的网络连接。让XR设备的体验更加安全。用户不必担心电话或网络不稳定的影响。VR网游和VR直播都将成为可能。当你的车里有高速稳定的5G和Wi-Fi 7连接时，你会创造出什么样的意想不到的体验？
叠加的5G Wi-Fi 6E/7也将直接带动全球射频市场的快速增长。5G乘以Wi-Fi 6E/7的巨大应用空间
市场研究公司yole ddevelopment认为，有两个因素将导致连接射频前端设备的分析市场显著增长。首先是特定设备数量的增加，如可穿戴设备，其次是为22和44 MIMO设备添加新的RF链，以及6GHz频段的RF链。
在快速增长的射频前端市场，高通也占领了许多市场。2021财年，高通科技智能手机射频前端收入排名第一。2021年，高通射频前端单元累计出货量达到80亿，其中单个元器件出货量超过3亿。
Gartner预测，到2026年射频前端市场规模将达到210亿美元，2019年至2026年间的复合年增长率为8.3%。
过去，高通的潜在市场规模为150亿美元。
如今，高通的潜在市场规模已增长至1000亿美元，这主要得益于新旗舰和高端Android终端、射频前端和汽车业务。雷锋网