Qorvo助力京东云Wi-Fi 7路由惊艳亮相

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在多方的推动下,Wi-Fi 7技术和相应的产品在最近几个月知名度大增。尤其是在网络关键接口的路由器方面,各大厂商都卯足劲,希望籍此卡住家庭网络最重要的一个入口。这就推动企业在这个领域展开了激烈竞争。
 
因为对于路由器而言,除了价格以外,其信号覆盖范围和稳定性是使用者选择路由器时重点考虑的因素,而这大部分都倚仗于路由器射频前端的表现。这就让射频前端厂商在这个竞争中扮演了关键的角色。
 
作为射频领域的领先专家,Qorvo对于Wi-Fi 7路由器也有独到的见解和分享。在最近京东云最新发表一款名为BE6500的Wi-Fi 7路由器上,Qorvo将其在这个方面的实力表现得淋漓尽致。为了让大家对此有更直观的了解,我们先来介绍一些基础知识。
 
Wi-Fi 7路由器带来的射频挑战?
 
关于Wi-Fi 7的新标准,之前已经有过很多报道,读者也可以从Qorvo之前的文章《Wi-Fi 7 来袭! 技术前沿揭秘,新兴无线化应用前瞻!
 
1. Wi-Fi 7扩展了1.2GHz新的频谱 (6GHz),从5.925GHz ~ 7.125GHz。由于频段的扩展,加上4096QMA的调变技术与320MHz 带宽的支持,AP的射频前端不得不针对新的频段与应用开发新的片子。但基于各国对于频带的法规限制,6GHz的频段并不像2.4Ghz或是5GHz能被世界各国普遍的使用,也就是说,Wi-Fi 6E或Wi-Fi 7的装置基于电信法规无法在全世界通用,例如中国并没有开放6GHz频段,所以Wi-Fi 6E与Wi-Fi 7的装置在中国只能运作在Wi-Fi 6与之前规范的频段也就是2.4GHz与5GHz,然而,Wi-Fi 7毕竟是新一代的Wi-Fi规范,其演进新的技术如4096QAM、MLO、Multi-RU等等大大增进了Wi-Fi的传输效能,即使6GHz频段受到了地域性的法规限制,但是未来的发展与市场的预期是可被期待的。
 
2. Wi-Fi 7 三频 (Tri-Band) 的架构,需要把5GHz (UNII1-3) 频段和6GHz (UNII5-8), 频段做很好的切割,基于先前提到过的6GHz频谱并未在中国开放,若是走传统的5GHz的三频架构,5GHz会切割成Low band (UNII1-2a) 和High band (UNII2c-3),这些都需要BAW技术的滤波器来满足性能指标要求。
 
3. Wi-Fi 7由于高密度,大容量,多天线等特点,那就不仅要求他们要有更小的尺寸,更要求更低功耗,这就让射频前端需要更高集成度的FEM(不仅集成了PA,LNA,SW等芯片,同时也计划把filter集成到芯片里面;同时还需要更高效率的芯片设计,以降低整机的功耗)。
 
此外,Wi-Fi 7路由器还需要针对频谱、频段,甚至不同国家的需求,做一些针对性的设计。
 
例如在频谱方面,因为频谱资源是比较稀缺的,同时现在也非常拥挤,所以Wi-Fi频谱不能干扰运营商频段,同时运营商频段也不能干扰Wi-Fi 频段;在WI-FI边带则有B40,B7等LTE频段,为了与LTE频段共存,相互之间不能相互干扰;美国FCC更是要求WI-FI边带bandedge power的要求。
 
面对以上挑战,Qorvo正在携手行业伙伴全力以赴。
 
Qorvo解决问题的方法
 
众所周知,Qorvo在射频领域有多方面的积累,在FEM方面,公司的产品涵盖了设计,生产,测试,应用等流程。公司所拥有的、全球先进的GaN,GaAs,SOI等工艺水平,则可以更快速度地开发出来高效率,高线性,高集成度的FEM。
 
如针对前文提到的频段共存问题,Qorvo开发了一系列的BAW滤波器,这些滤波器抑制了Wi-Fi与LTE相互之间的干扰。面向美国FCC的法规需求,Qorvo推出了bandedge filter,可以很好的抑制带外杂散。换而言之,如果没有这些滤波器,那AP必须降低功率来满足这些指标要求,那必定影响AP的信号强度,降低覆盖范围以及信号质量,影响客户体验。
 
当然,以上只是Qorvo FEM产品的一部分。据了解,Qorvo的FEM产品有非常好的EVM指标,可以最大限度的把有用不失真信号(4096QAM信号)通过天线发射出去,以保证接收端准确无误的解调出来有用信号。同时通过8*8/12*12/16*16 MU-MIMO 技术, 可以大大增加接入终端设备,提升吞吐量;通过使用Qorvo的FEM (PA+LNA+SW), 能进一步提高覆盖范围距离。其中PA可以极大地增强信号发射功率,LNA可以提高信号的接收灵敏度。
 
另一方面,Wi-Fi 7采用了更高阶的调制,更大的带宽,以及MU-MIMO技术,这极大的增加了吞吐量。但因为信号带宽最大可以支持320MHz, MU-MIMO最高可以支持16*16 MU-MIMO, 而Wi-Fi 6只能支持8*8 MU-MIMO,Wi-Fi 5只能支持4*4 MU-MIMO。这给芯片的功耗和尺寸提出了苛刻的要求。而Qorvo的Wi-Fi 芯片,不仅仅具有较小尺寸,同时也具有较高的效率,以保证整机高可靠性工作。
 
基于深厚的技术积累和先进的产品,Qorvo与Broadcom / Qualcomm / MediaTek等主流芯片厂商有良好的合作关系,前期合作开发参考设计板子,以确保整机性能完美地满足客户指标需求。因为不同Layout、不同板材的射频指标性都会有差异,这就导致产品在设计初期,EVM问题一直难以解决。
 
而Qorvo通过改善匹配,确保每一级芯片都能完美地发挥出最优性能,并针对关键指标,都留有一定的余量,以确保批量出货的一致性。
 
Wi-Fi 7路由BE6500双频Wi-Fi路由器
 
基于以上优势,Qorvo协助京东云设计了一个表现出色的Wi-Fi 7路由BE6500双频Wi-Fi路由器,因为采用了独立的外置FEM,京东云BE6500路由器让覆盖的范围得到了极大的提升,其中PA可以极大地增强信号发射功率,LNA可以提高信号的接收灵敏度,更好的效率也解决了路由器散热的问题并让整体设计更轻巧美观。
 
据了解,这个产品上,在针对最高调制信号(MCS13),天线端发射功率可以到18dBm (FEM out),同时EVM可以达到-47dB。和友商同等价位产品相比,可以覆盖更远距离。再加上Qorvo一贯以来在FEM控制电流方面效率的优势。
 
正是得益于这些,Qorvo让京东云BE6500超乎想象。
 
文章转载自Qorvo半导体微信公众号
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