Wi-Fi 7 – 新标准将为射频前端带来哪些新挑战？
2024.5.24
在过去的20多年里，Wi-Fi技术将快速、安全、稳定的无线网路带进我们的生活，成为日常中不可或缺的一部分。随着技术的不断发展和用户需求的变化，Wi-Fi协议也不断在演进和完善，最新发布的Wi-Fi 7 相较于前一代的Wi-Fi 6 在性能和功能上有了显著提升，尤其是在速率、延迟和容量等方面，并以“极高容量”（EHT，Extremely High Throughput）为特色。
从全球范围来看，根据Wi-Fi联盟预测，Wi-Fi 7 设备2024年的出货量将超过2.33亿台，虽不及Wi-Fi 中5%的份额，但到2028年，Wi-Fi 7的出货量将有望超越Wi-Fi 6，增至21亿台，增长势头显著。作为供应链强国，中国在Wi-Fi 7 市场的拓展迅速，展现出广阔的发展潜力和应用空间，吸引众多芯片厂商和整机厂商迅速跟进。
由Wi-Fi 6演进到Wi-Fi 7的提升可以参考本公众号往期文章Wi-Fi 7 or 5G-A？协同发展，优势互补。
而Wi-Fi 7所引进的这些新技术又对射频前端模块（FEM）和功率放大器（PA）的设计提出了更高的要求。
挑战1：Wi-Fi 7 将调变技术从1024-QAM升级到了4096-QAM（正交振幅调制），具备了更高的调制方式和更大的数据吞吐量，星座图是以前是4倍，并使得吞吐信号量提升20%，但同时也对信号的失真度和容错率提出了更高要求。
解决方案：采用精细设计，满足高阶调制方式对发射机精度尤其是PA线性度的要求，降低非线性失真导致的误码率。
挑战2：Wi-Fi 7 支持多链路操作（MLO）的实现，MLO技术使得设备能够同时在2.4GHz、5GHz、6GHz多个频道进行数据传输的同时，还要提升每个频段之间的抗干扰能力，确保不同链路之间的同步和协调，这对射频前端的复杂度提出新挑战。
解决方案：采用高度集成的PA、低噪声放大器（LNA）、开关（SW），以实现不同频段的高效聚合和切换。
挑战3：Wi-Fi 7 支持多输入多输出（MIMO）和空间复用， 16×16 MU-MIMO意味着需要更多的 RF 通道和更复杂的 FEM 设计，以支持多天线系统的高效工作。
解决方案：采用模块化设计的 FEM，以便在有限空间内集成更多通道，并优化热管理以确保每个通道的稳定运行。同时，采用先进的工艺技术来减少每个通道的尺寸和功耗。
挑战4：在高功率输出和高频率下，PA 和 FEM 的散热问题变得更加突出。高功率输出不仅增加了能耗，也对器件的热管理提出了更高要求。
解决方案：采用更高效的功率放大器架构，提高器件的线性度和信号纯度，抑制由非线性产生的谐波，以提高效率，平衡功耗和尺寸，从而带来更好的散热性能。
通过结合这些创新设计和技术，Wi-Fi 7 在射频前端放大器和前端模块方面的挑战得以有效解决，从而实现更高的性能和可靠性。此外，芯灵通科技将持续与主流芯片厂商紧密合作，保证射频前端与主芯片的完美匹配，推进产品的一致性和市场适应性。
