這兩年來(lái)Wi-Fi 6無(wú)線網(wǎng)絡(luò)得到了大家的認(rèn)可，現(xiàn)在的手機(jī)及路由器幾乎都支持了這一標(biāo)準(zhǔn)，速度超過(guò)家里的千兆帶寬沒(méi)問(wèn)題，在下一代的無(wú)線就是Wi-Fi 7了，高通日前首次演示了Wi-Fi 7的實(shí)際速度，達(dá)到了5Gbps。

在IFA 2022大會(huì)上，高通展示了Wi-Fi 7無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的性能，通過(guò)高通2月份發(fā)布的FastConnect 7800無(wú)線解決方案，HBS技術(shù)可以同時(shí)支持5GHz、6GHz頻段下各160MHzHz頻寬，總計(jì)320MHz就實(shí)現(xiàn)了5Gbps的速度。

目前5G網(wǎng)絡(luò)的速度也就是1Gbps，高通Wi-Fi 7的速度差不多是5G的10倍，也接近高通之前宣布的5.8Gbps最大值了。

根據(jù)高通之前的消息，他們的Wi-Fi 7芯片已向客戶出貨，終端產(chǎn)品今年年底前有望上市。Wi-Fi 7滲透率曲線將與Wi-Fi 6類似，預(yù)計(jì)大多數(shù)高端安卓手機(jī)等將在2023年采用Wi-Fi 7，到了2023-2024年，Wi-Fi 7滲透率有望達(dá)10%。不過(guò)Wi-Fi 7要想全面普及，取代Wi-Fi 6成為市場(chǎng)主流，則要等到2025甚至2026年，還有三四年的時(shí)間。

發(fā)展到5G時(shí)代的射頻升級(jí)，從3G到4G，再?gòu)?G到5G，射頻工程師從根本上重塑了射頻前端的無(wú)線信令和傳輸架構(gòu)，增加了載波聚合、高階調(diào)制和多入多出天線等主要功能。通過(guò)整合更多的無(wú)線頻譜來(lái)整體改善無(wú)線連接及性能，移動(dòng)設(shè)備中的射頻設(shè)計(jì)也因此變得相當(dāng)復(fù)雜。

4G的商用，讓移動(dòng)通信的射頻設(shè)計(jì)發(fā)生了根本性的變化。5G時(shí)代的來(lái)臨，加深了射頻設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)。5G更多的頻段組合，以及諸多新技術(shù)的引入，都讓5G射頻前端的設(shè)計(jì)面臨前所未有的復(fù)雜性挑戰(zhàn)，同時(shí)還有功耗和體積的限制條件。

從調(diào)制解調(diào)器到天線的通信系統(tǒng)至關(guān)重要。如果沒(méi)有射頻前端，手機(jī)將無(wú)法工作，沒(méi)有先進(jìn)的射頻前端，手機(jī)也沒(méi)辦法實(shí)現(xiàn)全球通信。5G與Wi-if7需共存，射頻前端挑戰(zhàn)加劇5G、Wi-Fi 6/7速率能夠大幅提升是得益于整個(gè)通信系統(tǒng)的升級(jí)。

為了提升通信性能引入新的頻譜，增加新技術(shù)，盡可能利用更多頻率、更高效率提升通信性能，最終讓無(wú)線傳輸也能媲美有線傳輸?shù)姆€(wěn)定性以及高速率和低時(shí)延。Wi-Fi 6E的頻率已經(jīng)提升至6GHz，Wi-Fi 7有效帶寬是Wi-Fi 6的2倍，可用頻譜將是Wi-Fi 6的3倍，Wi-Fi射頻前端的設(shè)計(jì)同樣面臨前所未有的挑戰(zhàn)。

到了Wi-Fi 7時(shí)代，得益于更寬的信道和4K QAM調(diào)制技術(shù)，Wi-Fi得以獲得更快的速度和更低時(shí)延的傳輸，還有Wi-Fi 7的三頻連接技術(shù)，又將Wi-Fi的速度和體驗(yàn)推向新的高度。

Wi-Fi 7帶來(lái)的技術(shù)挑戰(zhàn)是全方位的，從芯片到天線再到射頻都需要完善的解決方案。5G與Wi-Fi 7是需要共存的，這也讓射頻前端的設(shè)計(jì)更加復(fù)雜。而5G和Wi-Fi 7能夠并發(fā)，將能夠?yàn)榻K端設(shè)備提供更加穩(wěn)定且高速的網(wǎng)絡(luò)連接。

但你是否知道，5G以及Wi-Fi 6E、Wi-Fi 7這些最新一代的無(wú)線通信，為什么能實(shí)現(xiàn)媲美光纖的速度?

不少人會(huì)將原因歸結(jié)為通信標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)，這固然沒(méi)錯(cuò)，但不夠深入和全面。實(shí)際上，5G、Wi-Fi 6/7速率能夠大幅提升是得益于整個(gè)通信系統(tǒng)的升級(jí)。這就好比為了提升通信性能擴(kuò)寬道路(引入新的頻譜)，將普通車道升級(jí)為高速路(增加新技術(shù))，用更多的車輛實(shí)現(xiàn)更高運(yùn)輸效率(盡可能利用更多頻率、更高效率提升通信性能)，最終讓無(wú)線傳輸也能媲美有線傳輸?shù)姆€(wěn)定性以及高速率和低時(shí)延。

以普通消費(fèi)者最熟悉的智能手機(jī)來(lái)說(shuō)，要支持最新一代通信技術(shù)需要硬件系統(tǒng)的升級(jí)，包含被廣泛關(guān)注的調(diào)制解調(diào)器(我們常說(shuō)的基帶)，還有經(jīng)常被忽略的射頻前端以及天線。

這聽(tīng)起會(huì)讓人興味索然，但實(shí)際上從調(diào)制解調(diào)器到天線的通信系統(tǒng)至關(guān)重要。如果沒(méi)有射頻前端，手機(jī)將無(wú)法工作，沒(méi)有先進(jìn)的射頻前端，手機(jī)也沒(méi)辦法實(shí)現(xiàn)全球通信。

本文，我們就聊一聊讓5G成為現(xiàn)實(shí)，讓W(xué)i-Fi 7速度倍增，但又容易被忽略的高價(jià)值射頻前端(RFFE)。

射頻前端在4G時(shí)代之前，和移動(dòng)通信一樣不算復(fù)雜，只需支持屈指可數(shù)的幾個(gè)不同的無(wú)線頻率，只需要少量的射頻元件和天線。

4G的商用，讓移動(dòng)通信的射頻設(shè)計(jì)發(fā)生了根本性的變化。因?yàn)?G LTE要盡可能利用無(wú)線頻譜，高效使用離散的頻譜資源，改善無(wú)線連接及性能。這就類似于，要利用多車道容納更多車輛，并且要實(shí)現(xiàn)更高的運(yùn)輸效率。

為了實(shí)現(xiàn)4G的目標(biāo)，射頻前端的無(wú)線信令和傳輸架構(gòu)被重塑，并且增加了多項(xiàng)功能，比如載波聚合、高階調(diào)制以及多入多出(MIMO)天線，射頻前端的復(fù)雜性同時(shí)也呈現(xiàn)出幾何級(jí)數(shù)式增長(zhǎng)。

5G時(shí)代的來(lái)臨，加深了射頻設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)。4G早期，一臺(tái)移動(dòng)終端需要支持的頻段不到20個(gè)。無(wú)線頻譜作為稀缺資源，全球各地對(duì)于無(wú)線頻譜的分配各不相同，如今的5G時(shí)代，已經(jīng)有超過(guò)10000個(gè)頻段組合。

另外，為了實(shí)現(xiàn)5G高速率、低時(shí)延的目標(biāo)，5G引入了毫米波頻段(24GHz以上頻譜)，這是5G能夠?qū)崿F(xiàn)峰值速率超過(guò)7Gbps，媲美光纖通信的關(guān)鍵。

2020年2月，高通發(fā)布的驍龍X60 5G調(diào)制解調(diào)器，正是搭配高通射頻及毫米波天線模組，實(shí)現(xiàn)了最高7.5Gbps的下載速度和3Gbps的上傳速度，千兆級(jí)的速率及時(shí)延堪比光纖。一年后的高通驍龍X65調(diào)制解調(diào)器及射頻系統(tǒng)，又將5G帶入萬(wàn)兆級(jí)10Gbps時(shí)代。