发布日期：2019年4月9日
3G和早期4G智能手机的移动射频前端架构相对简单，可以用分立组件构建。如今，移动射频（RF）前端已经变得更加复杂，以支持不断发展的LTE标准。智能手机需要使用先进的滤波和复用技术来支持多个频段，以保持低功耗和低干扰。他们还需要支持更多的乐队。增加了运营商聚合，使手机能够同时使用多个频段，以适应更高的带宽。多地区或全球电话需要更多的频段，因此需要更多的滤波器。5G手机可能需要100多个射频滤波器。
图1：移动射频领域的专利大多与电路有关
TechInsights分析从天线到射频收发器以及基带处理器的移动射频设备。对这些器件进行的分析类型包括：拆卸、功能测试、封装和结构、电路和晶体管特性。通过这一分析，我们看到了解决复杂性问题的不同方法；虽然一些供应商提供了pin兼容组件，通过更换组件就可以使通用体系结构支持不同的频带/区域，但其他供应商则专注于更集成的体系结构。当我们通过使用和支持专利的证据来看待这一点时，有趣的是，大多数在射频领域得到支持的专利都与电路有关，更具体地说，是在射频前端。
图2：显示射频技术领域专利类型密度的专利景观
随着前端继续集成到包含多个模具和多个无源元件的模块中，前端模块分析将变得更加重要。本文将更深入地研究移动射频架构和集成方面的一些最新创新，以及可用于检查它们的分析类型。
拆卸设计识别
TechInsights拆除苹果iPhone Xs Max透露了新的英特尔基带处理器PMB9955。该零件的脱胶暴露出如下所示的模痕。我们有信心，这个组件是英特尔的XMM7560LTE高级专业4GLTE平台。据英特尔称，XMM7560是该公司的第五代LTE调制解调器，采用英特尔自己的14nm工艺制造。这也是英特尔首款支持CDMA标准的调制解调器，这使苹果能够获得美国运营商的全面覆盖，而不必支持不同型号的调制解调器。
图3:iphonexsmax中的英特尔基带处理器PMB9955
图4：模具标记表明这是Intel的XMM 7560 LTE Advanced Pro 4G LTE平台
图5：Iphone XS Max中的英特尔PMB5672 RF收发器
图6:Intel PMB5672射频收发器上的芯片标记
拆卸框图
2016年，高通公司与TDK成立了一家合资公司，以提供“一个完全集成的系统”，因为他们认为“模块解决方案对于支持射频前端日益增加的复杂性至关重要。”，高通公司宣布推出一个新的射频前端组件和设计系列，并声称拥有业界首个“调制解调器到天线解决方案”，如索尼Xperia XZ2智能手机所示。你可以看到这个建筑展示在一个从我们的索尼Xperia XZ2 Smarphone的深潜拆卸收音机设计框图。
图7:Sony Xperia XZ2智能手机中高通公司的调制解调器到天线射频解决方案
结构和电路分析齐头并进
随着我们从4G向5G迈进，射频组件集成在Broadcom/Avago AFEM-8072中高端模块中得到了体现，该模块位于iPhone 8、8 plus和X中，包括10个芯片和多个无源组件。这些模块分析的有趣之处在于，它们需要对使用各种工艺（即CMOS、GaaN）制造的模块内的芯片进行电路反向工程，并且它们需要对模块基板本身进行反向工程，以重建芯片之间的连接方式。我们看到前端模块和功率放大器包含多个芯片，集成了多种功能（如功率放大器、天线开关、滤波器、双工器、多路复用器和lna）。这种集成的一个例子是AFEM-8072中高频前端模块，如图8所示。乐动篮球快讯
图8：Broadcom / Avago AFEM-8072集成了多个RF组件
TechInsights对射频收发器的架构分析提供了对收发器接收和传输路径的理解，而无需进行深入的晶体管级电路反向工程。射频信号跟踪位于设备的上层，使它们更易于识别和跟踪，只需对设备进行最少的处理。可以创建高级框图来快速了解RX或TX架构。乐动篮球快讯
图9：射频收发器的架构级分析
与模块逆向工程一样，手机乐动篮球快讯PCB的逆向工程也将变得更加重要，因为需要了解系统的集成。考虑一项专利，该专利要求了解包络跟踪器（ET）如何根据射频收发器的反馈与功率放大器（PA）进行交互：这将需要对ET、PA和射频收发器芯片以及PCB进行电路反向工程，以显示它们如何相互交互。
功率放大器系统测试允许我们测量各种操作参数，如图10所示。在Avago-ACPM-7371宽带码分多址（WCDMA）功率放大器上进行了系统测试。
图10：功率放大器系统测试。这种分析使我们能够测量功率放大器的各种操作参数
在需要完整电路提取的地方，TechInsights提供了层次结构示意图，使用户能够快速深入了解内容。图11显示了高通公司WTR5795射频收发器的示例。
图11：射频收发器的晶体管级电路分析。这是射频架构分析的后续内容。这是一个晶体管级电路逆向工程分析，并提出了一套分层排列的示意图乐动篮球快讯
下面是我们对Avago ACPM-7600多模多波段功率放大器模块进行的电路分析示例。该分析在晶体管级检查模块内的各种芯片，以及重新创建模块的系统级示意图。随着前端组件不断集成到系统包中，这种分析将变得越来越重要。
图12：功率放大器模块的电路分析。该分析在晶体管级检查模块内的各种芯片，以及作为一个整体重新创建模块的系统级示意图
我们的最后一个例子，如图13所示，是在苹果iphone7的Avago DFI621双工器上执行的FBAR滤波器分析。
图13：薄膜体声波谐振器（FBAR）滤波器的分析。这是一个过程和电路分析的FBAR滤波器从一个双工器从一个移动电话。对产生毫米波的新滤波技术的需求将引起人们对这类分析的更大兴趣。
最后
制造商们正在用创新的解决方案来解决当今的复杂问题。随着新的解决方案的引入，应用于逆向工程的新的或更新的方法也在引入。技术专业人员需要了解设计和竞争目的的各种可用解决方案的最新情况；知识产权专业人员需要了解可用的分析选项，以及如何在专利和投资组合行动中应用这些选项。
如果您有兴趣了解关于TechInsights RF分析的更多信息，请下载我们的产品简介或者观看最近录制的题为：移动无线电频率的前景——专利和技术展望.
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