非線性FEM+DPD釋放Wi-Fi 7潛能
Wi-Fi 7即第7代Wi-Fi技術(shù)，也稱IEEE 802.11be或者ETH,。ETH（Extremely High Throughput，極高吞吐量）也表明了Wi-Fi 7標準更新之后最主要的特性變化，能夠為8K視頻傳輸,、云端游戲、邊緣計算以及大規(guī)模并發(fā)應(yīng)用等應(yīng)用帶來更好的帶寬支持,。
在Qorvo媒體日上,，Qorvo亞太區(qū)無線連接事業(yè)部高級行銷經(jīng)理 Jeff Lin（林健富）介紹了Wi-Fi 7的主要更新，包括320MHz信道帶寬,、4096 QAM,、多鏈路操作（MLO）和多資源單元 (MRU）等。
Felix分析 ? 來源：電子發(fā)燒友 ? 作者：吳子鵬 ? 2024-04-19 00:29 ? 2229次閱讀
電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/吳子鵬）4月11日,，Qorvo在北京成功舉辦以“春光作序,，萬物更‘芯’”為主題的媒體日。作為全球領(lǐng)先的連接和電源解決方案供應(yīng)商,，此次媒體日上,，Qorvo的技術(shù)專家分享了該公司在Wi-Fi 7、BMS和壓力傳感器方面的相關(guān)方案和技術(shù)理解,，為相關(guān)領(lǐng)域的產(chǎn)品創(chuàng)新指明了方向,。
本文我們帶著問題去這些分享中尋找答案，比如怎樣的射頻配置能否更好地發(fā)揮Wi-Fi 7的性能,？集成式BMS方案相較于離散型BMS方案有哪些突出的優(yōu)勢,？壓力傳感器如何在高靈敏度的同時免受環(huán)境干擾？這些問題的答案都將在文中揭曉。
非線性FEM+DPD釋放Wi-Fi 7潛能
Wi-Fi 7即第7代Wi-Fi技術(shù),，也稱IEEE 802.11be或者ETH,。ETH（Extremely High Throughput，極高吞吐量）也表明了Wi-Fi 7標準更新之后最主要的特性變化,，能夠為8K視頻傳輸,、云端游戲、邊緣計算以及大規(guī)模并發(fā)應(yīng)用等應(yīng)用帶來更好的帶寬支持,。
在Qorvo媒體日上,，Qorvo亞太區(qū)無線連接事業(yè)部高級行銷經(jīng)理 Jeff Lin（林健富）介紹了Wi-Fi 7的主要更新，包括320MHz信道帶寬,、4096 QAM,、多鏈路操作（MLO）和多資源單元 (MRU）等。
Qorvo亞太區(qū)無線連接事業(yè)部高級行銷經(jīng)理 Jeff Lin（林健富）
Wi-Fi 7在6 GHz頻段支持最大320 MHz信道帶寬,，同時在5 GHz和6 GHz頻段上支持 20/40/80/160 MHz信道帶寬以及在2.4 GHz 頻段支持20 /40 MHz信道帶寬,。林健富表示，“僅 320 MHz的信道帶寬就使Wi-Fi 7的最大速度翻了一番,，越大的帶寬表示可以傳輸更大量的資料,，吞吐量就越高?！?br/>
4096 QAM同樣帶來了傳輸容量的提升,，Wi-Fi 7中每一個用QAM調(diào)制的點可以比Wi-Fi 6多攜帶2比特的信息，傳輸吞吐量提高了20%,。
林健富指出,，MLO是Wi-Fi 7標準中另一個殺手級應(yīng)用創(chuàng)新，是一項重要且實用的功能,。MLO讓設(shè)備能夠同時跨多個波段和信道發(fā)送和接收,，作為一個MAC層的解決方案，MLO允許每個鏈路可以獨立和同時與其他鏈路工作,，或協(xié)調(diào)最佳的聚合速度,、延遲、范圍（覆蓋）或節(jié)省電力,，可以大幅提升鏈路的利用率,。
不過，林健富強調(diào),，Wi-Fi 7 帶來了眾多技術(shù)突破,，也對射頻前端提出了更高的要求，例如需要更多的前端模塊（FEMs）,、實現(xiàn)至少 -47dB 的 EVM,、兼容DPD（Digital Pre-Distortion,，數(shù)字預(yù)失真）、高效利用非連續(xù)頻譜,，并強化濾波性能以改善信號隔離,。
為了應(yīng)對 Wi-Fi 7 的新挑戰(zhàn),，林健富介紹了非線性（Non-Linear）FEM+DPD 的方案,。非線性FEM主要是指采用非線性PA，理想PA是具有線性特性,，也就是輸入信號的功率和輸出信號的功率具有線性關(guān)系,。不過，線性PA帶來的主要問題就是隨著輸入功率的增大會出現(xiàn)信號失真,。當然,，還有一種PA本身就是非線性的，那么為了獲得線性的輸出功率,，就需要增加一個DPD,。
林健富稱，非線性PA比線性PA更加省電,，根據(jù)Qorvo的測試結(jié)果,，非線性PA可以比線性PA省電25%-30%，這就是為什么越來越多的方案商選擇非線性PA,。DPD是一種利用數(shù)學(xué)驗算法改善PA線性度的方法,，DPD讓輸入信號進入PA之前就進行補償，然后從PA輸出的信號頻率就是線性的,。在信號進入PA之前,，DPD已經(jīng)知曉PA的非線性情況，然后施加一個相反的信號,，最終獲得線性信號,。不過，DPD需要額外算法來運行,，需要占據(jù)一定的系統(tǒng)資源,，也就需要Wi-Fi芯片廠商的配合。
根據(jù)林健富的介紹,，DPD既有簡單的DPD,，也有GMP (Generalized Memory Polynomial)這種比較動態(tài)復(fù)雜的DPD。關(guān)于方案部署,，有的Wi-Fi芯片性能比較強,，會直接挪用一部分資源來做DPD；也會有廠商選擇在Wi-Fi芯片外一片小的DSP芯片上專門做DPD,。DPD已經(jīng)成為當前Wi-Fi芯片廠商“內(nèi)卷”的一個領(lǐng)域,，如果能夠提供好的DPD性能,，即便是性能比較差的PA也能補償回來，從而降低 Wi-Fi 7部署的成本,。
在FEM方面,，目前Qorvo的FEM模塊包括線性和非線性兩種。線性Wi-Fi 7 FEM有著極佳的線性度同時具備低功耗,、小封裝,、高整合的特性；非線性Wi-Fi 7 FEM可大幅降低功耗,，同時將PAE提升到極致,。
MCU+AFE讓BMS設(shè)計更加高效
BMS（battery management system）是電動汽車不可或缺的重要部件，因為新能源汽車市場火熱,，現(xiàn)在大部分人也已經(jīng)熟知BMS,。不過，BMS的應(yīng)用并不局限于電動汽車,，比如工業(yè)領(lǐng)域的工業(yè)搬運機器人,、自動叉車、巡邏車等,；消費電子領(lǐng)域的電動工具,、消費類機器人、充電寶和電動兩輪車等,。
Qorvo在電源領(lǐng)域持續(xù)深耕,，目前已經(jīng)擁有電源管理芯片（PMIC）、斷電保護（PLP）,、DC/DC 穩(wěn)壓器,、電池管理、智能電機控制以及碳化硅產(chǎn)品等豐富的產(chǎn)品組合,。Qorvo資深客戶經(jīng)理Yichi Zhang（張亦弛）介紹稱,，在BMS方面，Qorvo創(chuàng)新地將高性能MCU和模擬前端（AFE）整合到單個芯片中,，不僅簡化了系統(tǒng)架構(gòu),，也提高了系統(tǒng)性能、可靠性和智能化水平,。
張亦弛在演講中提到,，無論是馬達驅(qū)動產(chǎn)品，還是BMS產(chǎn)品,，Qorvo產(chǎn)品的最大特色就是高度集成,。MCU+AFE方式實現(xiàn)了數(shù)字、模擬二合一,，因此Qorvo的BMS產(chǎn)品具有和通用MCU一樣的可編程性和可配置性,，除了實現(xiàn)BMS功能,，還可以通過產(chǎn)品的外設(shè)去拓展其他應(yīng)用功能。
Qorvo BMS芯片產(chǎn)品已經(jīng)量產(chǎn)兩個系列：PAC2214x和PAC2514x,。在MCU方面,，其中PAC2214x內(nèi)置Arm Cortex-M0 MCU，主頻50MHZ,，F(xiàn)lash容量為32KB,；PAC2514x則采用Arm Cortex-M4 MCU，主頻提升至150 MHZ,，F(xiàn)lash容量為128KB,。
在AFE方面,，Qorvo BMS芯片產(chǎn)品的AFE集成有16bit高精度ADC,、電芯平衡電路、高邊驅(qū)動等各項電池管理模塊,。
Qorvo BMS芯片產(chǎn)品還提供出色的通信能力,，包括SPI、I2C,、UART,、CAN等總線接口，串聯(lián)整個BMS系統(tǒng)中的功能單元,，比如傳感器,、BLE等。有了這些通信接口,，Qorvo BMS芯片產(chǎn)品也可實現(xiàn)通用的控制功能,。此外，針對電池管理所需的安全和長續(xù)航的兩大需求,，Qorvo的BMS芯片從充放電管理,、短路保護、過流過壓保護,、電池監(jiān)控,、電池均衡、低功耗控制這六大功能為基礎(chǔ),，優(yōu)化和管理電池效率和壽命,。
集成和離散是一個相對的概念，Qorvo BMS芯片產(chǎn)品均是單芯片方案,，帶來了敏捷開發(fā)的性能和非常高的性價比,，可為多達20個串聯(lián)電芯的電池組（鋰離子、鋰聚合物和磷酸鐵鋰等）提供全面的充放電控制和監(jiān)測,。當然,，集成化意味著一些功能和特性已經(jīng)固定,，在產(chǎn)品適用范圍方面就會受到影響。
針對這個問題,，張亦弛回應(yīng)稱,，“Qorvo BMS芯片產(chǎn)品最高可以支持20個串聯(lián)電芯，但很多應(yīng)用里只需要5串,、8串,、10串或者16串。因此,，我們在后續(xù)產(chǎn)品里會陸續(xù)推出從低串數(shù)到高串數(shù)的完整BMS產(chǎn)品線,，客戶可以根據(jù)電芯數(shù)量的不同，靈活選擇我們的產(chǎn)品達到成本的可控,?！?br/>
創(chuàng)新壓力傳感器讓觸控更靈敏
傳感器是數(shù)字化設(shè)備不可或缺的器件，在數(shù)字化時代,，迫于人們對智能人機交互方式的需求,，傳感器技術(shù)也亟待創(chuàng)新。Qorvo的Sensor Fusion解決方案正是這么一款能夠帶來交互革新的產(chǎn)品,。
Qorvo資深客戶經(jīng)理Renado Lei（雷益民）介紹到,，Qorvo 打造的傳感器融合（Sensor Fusion），是包含MEMS 傳感器,、ASIC 芯片,、軟件和機電一體化結(jié)構(gòu)在內(nèi)的完整解決方案，且不受大多數(shù)環(huán)境因素的影響,，適用于任何材料,。
目前，Qorvo提供兩種系列的產(chǎn)品：MEMS Force和ForceGauge,，兩者在結(jié)構(gòu)堆疊方式上有所不同,。MEMS Force系列是芯片通過硅膠直接和表面基礎(chǔ)；而ForceGauge系列則通過PC板的微小變形來檢測力,。Qorvo的結(jié)構(gòu)工程師會根據(jù)客戶需求推薦合適的結(jié)構(gòu)和傳感器系列,。
應(yīng)用方面，Qorvo的壓力傳感器已用于手機側(cè)鍵,、AR/VR設(shè)備,、車用內(nèi)外人機交互、智能表面,、摩托車和兩輪車,、穿戴設(shè)備（如藍牙耳機、手表）,、家電等多種領(lǐng)域,。相比于其它交互方式,，Qorvo的產(chǎn)品能夠提供防水、戴手套操作,、一體化設(shè)計等優(yōu)勢,。
此外，在設(shè)計的過程中,，Qorvo還能提供端到端的專業(yè)技術(shù)與協(xié)助,、仿真功能和軟件集成，助力工程師在多個市場領(lǐng)域迅速實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新,。
對于Sensor Fusion的應(yīng)用暢想,，Qorvo表示是實現(xiàn)無間隙的智能表面。通過靈敏,、低功耗且小巧的傳感器讓交互體驗升級,。
結(jié)語
通過此次Qorvo媒體會不難看出，在Wi-Fi 7,，BMS和壓力傳感器方面,，Qorvo的產(chǎn)品和方案起到了非常好的創(chuàng)新引領(lǐng)作用。在Wi-Fi 7領(lǐng)域,，非線性FEM+DPD有望加速Wi-Fi 7的普及，并帶來更好的能效表現(xiàn),；在BMS方面,，單芯片BMS帶來了敏捷開發(fā)的特性，并能夠讓方案成本更加可控,，隨著Qorvo系列性地推出BMS芯片產(chǎn)品,，會有越來越多的BMS應(yīng)用受益于Qorvo的單芯片解決方案；在壓力傳感方面,，Sensor Fusion將人機交互表面的材料可以適應(yīng)的更多使用范圍,，將其打造更為時尚且智能的應(yīng)用體驗。
