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英飞凌工程师解答:
先说结论,这俩既有联系又有区别,习惯上 把天线子系统与中频信号之间的射频芯片称为射频前端RFFE(RF Front End)芯片。
对于一般性的无线通信系统,基带信号(如声音/影像等)经过调制解调器Modem处理,生成不同调制复杂度的中频调制信号。中频信号经过滤波、上变频和放大,形成射频功率信号,而后通过无线链路最前端的天线将其转化为空间电磁波,通过空中接口进行发射和上行传输。相应地,天线通过空口接收下行弱信号,通过“过滤”干扰信号、放大有用信号和下变频,最终成功解调出基带信号,完成双工通信。如下图, 射频芯片是指处理高频(射频)模拟信号的器件或模组,一般独立于中频/基频(基带)处理模块,与天线一起处于整个通信链路的前端位置,所以习惯上把天线子系统与中频信号之间的射频芯片称为射频前端RFFE(RF Front End)芯片。
下图为一个简化的4/5G手机射频前端框架图:
a) 位于最前端的天线调谐器件(antenna tuner)辅助提升收发天线的辐射性能及宽频、多频覆盖
b) 与之相连的是天线开关组件(ASM,Antenna Switch Module)一般有SPxT(如SP8T)与xPxT (如3P3T、DP4T) 两类,负责选择切换蜂窝工作频段或发射天线;
c) 后一级的双工器(Duplexer)与滤波器(SAW-Filter)实现FDD频分双工收发的频率选择与隔离,以及信号进入放大器(PA、LNA)前对带外干扰信号进行滤波。对于多载波工作的业务场景(如CA,Carrier Aggregation、5G EN-DC),低频上行信号的高次谐波可能对高频的下行接收灵敏度产生影响,可能需要加强滤波来实现多载波信号之间的隔离度;
d) 信号的上、下变频过程在相应的Transceiver模块中进行。Transceiver对经Modem调制后的基带信号进行射频调制,即将基带调制信号(如QPST、16/64/256QAM等)的频谱搬移至相应的载波频率 f0 (如LTE Band3的19575信道,1747.5MHz)进行发射。同时将接收到的下行射频信号下变频,转换成基带调制信号,而后输出至Modem进行基带解调与解码。在商用的移动终端平台中,平台厂家将自己的RF Transceiver与Modem基带处理芯片相搭配,构成SoC的核心部分。下图案例中, Transceiver与天线之间的链路组成,被称为射频前端RFFE(RF Front End) 。为尽量减少RFFE器件中的插入损耗和PCB空间占用等原因,应用在手机等终端产品的RFFE器件近年逐渐呈现出集成模块化的趋势,比如集成了Duplexer或Filter的放大器模块—PAMiD、FEMiD、FEMiF及L-PAMiD等。
e) Modem基带处理模块负责信号的DAC/ADC采样、信道编/解码及调制/解调。针对不同的无线信道环境和数据吞吐率需求,基站将协调和调度移动终端采取相应复杂度的基带调制方式。
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整个射频芯片(RF)包括射频前端芯片,和射频基带芯片
前端芯片也有好几种,包括天线调谐、开关、滤波、PA、LNA等。有数字有模拟有MEMS。基带芯片主要是数模转换,以及数字处理类似DSP,偏数字吧。