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锐石创芯重磅推出业内先进的低压高功率5G Phase2N多模多频PA模组
2024.05.15
锐石创芯重磅推出业内先进的低压高功率5G Phase2N多模多频PA模组


一、背景介绍

锐石创芯作为业内知名的射频器件供应商,凭借雄厚的研发实力和前端设计经验,以PA为基石积极布局和扩展射频前端产品,紧跟射频前端模组化市场大趋势,坚持从技术上不断创新和尝试的理念。自2017年成立以来,锐石推出了一系列高性能的5G解决方案,本次针对5G手机进一步下沉的需求,锐石积极实践并推出高性价比的低压5G Phase2N MMMB PA模组,以满足中低端5G手机、平板、IOT物联网模块等通讯消费类产品的价值需求,为客户提供更全面的解决方案,也进一步加速了射频模组国产化替代进程。

随着消费者需求和市场动态的驱动,5G手机的需求逐渐增长,从2021年的5.5亿部增长至2023年的7亿部,成长率超过27%,2024年5G手机在全球范围内的普及率更是高达80%。随着4G手机大量转为5G手机以及国内SA(独立组网) Only入网许可政策的落地,进一步催生高性价比、高效性能以及适中价位的5G手机,射频前端解决方案的优化至关重要。
据统计, Phase5N/Phase2N是当前中低端手机Sub-3G频段的射频主要解决方案。随着Phase5N/Phase2N方案的成熟应用,结合手机终端厂商对成本和性能的更高诉求,“低压应用”将是通过系统供电方案进一步降低成本的可行方案之一,即通过差异化地创新设计实现3.4V下即可工作的射频前端芯片,由此摆脱射频前端芯片在高功率模式下对升压电源管理芯片的依赖,从而大幅降低整体物料的成本。然而目前市场上大部分Phase2N产品仍然存在部分问题:
1.电源电压3.4V条件下,部分频段无法实现NR PC3功率要求(一般为29dBm);
2.部分Phase2N产品为了追求低成本,牺牲了稳定性(stability)、健壮性(ruggedness)等指标;
3.部分Phase2N产品可以实现不错的LTE功率效率,然而5G NR功率效率恶化比较严重;
为此锐石创芯通过差异化PA架构以及创新的设计推出3.4v高功率Phase2N产品来达成整体方案的最优设计。本次推出的Phase2N产品采用两层基板设计,通过极致的设计优化,实现了接地Pad层的完整接地;同时,锐石积极推动国产先进供应链的量产导入,在Sub 3G的PA模组中的CMOS和SOI芯片采用国产12寸先进工艺,进一步优化产品性能和成本。


二、RR88643-31NR 3.4V Phase2N  NR PC3 性能汇总



RR88643-31NR采用了锐石首创的高性能PA架构,克服了行业内High-Band(HB) PA多年来效率、线性度、功率三者难以兼顾的挑战。HB NR PA最大的设计难点是在满足100MHz/80MHz大调制带宽线性度的前提下,还要做到高效率和高功率。通常在Phase5N产品线中,PA厂商会采用合路PA方法来实现以上要求,如Pushpull/Doherty/Balance/Wilkinson等架构,然而合路PA架构往往会导致产品的芯片面积更大、基板层数更高、匹配器件更多,最终大大推高产品的整体成本。
创新的高性能单端PA架构能同时满足小尺寸、高功率与高效率,最终实现性能和成本的最优解, 在性能方面RR88643-31NR在各频段均做到了功率与效率的行业领先,且满足3.4V下5G NR全频段PC3功率要求。 


三、独立组网(SA)电源架构示意图



随着工信部独立组网(SA)政策公示结束,SA Only入网许可时间点将会更加明确,在SA应用场景下简单的天线架构会使射频路径的插损进一步减小,RR88643-31NR n41 100M宽带3.4v电压下仍可输出30dBm有效线性功率(MPR0),在系统设计过程中若能保证n41前端路径插损小于4dB,n41 PC2传导功率仍可以得到保障。

四、非独立组网(NSA)电源架构示意图



在NSA应用场景中,为了实现多天线架构设计以及多CA组合势必会增加射频路径的插损,从而影响传导功率,RR88643-31NR LB/MB/HB NR频段在VCC 3.4v电压下依然能实现PC3 29dBm满功率输出,有效弥补插损增加带来的传导功率不足问題。

五、RR98081-12 3.4V n77 1T2R  性能汇总



为构建低压应用的完整生态,锐石创芯也同样推出高性能3.4v n77 1T2T L-PAMiF,可以实现n78全频段PC2@3.4v,n77 PC3@3.4v,RR98081-12采用创新低压差分功放架构,在3.4v电压下实现了高线性功率和效率,其可靠性、高压低温健壮性(ruggedness)、低压稳定性(stability)等指标均通过手机终端厂商测试验证。 
 


#关于锐石创芯
 
锐石创芯成立于2017年,总部位于深圳,在上海、重庆、成都、西安设有分支机构。自创立以来,锐石创芯以行业前沿的射频芯片技术为依托,以创新的思维和设计理念,专注于高性能、高附加值的手机射频前端产品的研发及销售,己陆续推出4G Phase2、5G Phase5N、n41 L-PAMiF、n77/n79 L-PAMiF、WiFi PA、NB-IOT PA等高性能射频产品, 以满足国内手机终端厂商在4G、5G和物联网市场对射频前端产品的巨大需求。