半导体

Qorvo推进5G创新:从突破射频到UWB和应用于下一代移动设备的传感器

Qorvo中国高级销售总监江雄在E维智库第12届中国硬科技产业链创新趋势峰会暨百家媒体论坛中指出,今年最热的技术之一是压力传感器Force Sensor,苹果iPhone16推出来以后有一个拍照功能,是单独的一个按键,这个按键用的技术就用到压力传感器部分,从今年下半年,很多大厂出的手机都会专门把拍照功能放进来。不只是拍照,大家都把它定义为AI键,会有多用途的,但是技术都是用Force Sensor来做。

压力传感器Force Sensor也应用在其他领域如智能穿戴、笔记本、智能家电等,特别在汽车上,汽车非常多的智能表面上已经有使用,已有多个品牌的汽车使用Qorvo的技术,从车外到车内、车门、方向盘、控制面板等许多20多家知名整车厂商都使用了Qorvo的MEMS Sensor方案。在已上市车型中,最多的一款甚至用了28颗Sensor。

压力传感器在应用上的特点如尺寸超小,功耗超低、灵敏度高等,加上达到了AECQ100的标准,在汽车上是被广泛使用的。压力传感器跟电容的传感器有点不一样,可以更防水防油防误触,戴手套也可以使用,比电容的Sensor会更好,MEMS Sensor的SIZE更小。 Qorvo也根据自身产品的特点,构建了直压式、背贴式等多种传感器安装方式,以满足不同应用场景对于灵敏度和生产工艺的需求。

手机方面,Qorvo作为全球领先的射频供应商,集成方案从当年的Phase 2开始到现在已经进化到Phase 8,面积上有更好的提升,节省射频前端尺寸50%以上。同时电流功率上的提升,让手机有更多空间给电池。

在天线的方案上,Qorvo是第一家把这项技术带来中国的外商品牌。 滤波器在国内这两年非常卷,这方面有很多技术要进行突破,包括晶圆级的滤波器。 Qorvo的滤波器已经演进到第七代,无论是在Size还是Insertion Loss(插入损耗)、带外抑制方面表现都更好了。再来是Wi-Fi,演进到Wi-Fi 7,包括MTK、高通平台上也是用Wi-Fi 7。

 UWB现在的应用也比较广泛,苹果早几年以前就用了,现在看到越来越多国内厂商也把UWB放在它的旗舰机roadmap里面。 Sensor Fusion是基于人机交互的技术,在很多场景都可以用的,可以全部去替代物理的开关,物理的按键都可以被替换的。

UWB会有新的应用,包括还有侦测,在汽车有一些去侦测活体,比如有一些情况,一个小孩在车内,可能大人疏忽放在里面了,  除了这个以外还有类似密码钥匙,你靠近它,它就可以使用了,这也是一种方式。 UWB另外的一种应用,除了定位以外,也是一个数据传输的技术,可以通过比较宽的带宽,然后提供更好的数据传输,所以有被在使用一些Hi-Fi的音响上,包括游戏的手柄,可以做到54Mbps的PHY。当然,延迟性也会做得更低一些。

目前UWB数字钥匙,在汽车钥匙的方案让市场看到了UWB发展的一些新契机。由车联网联盟(Car Connectivity Consortium,CCC)开发的数字钥匙,利用UWB实现了无需手持设备或智能手机即可在靠近或离开时自动解锁和锁车的免接触可靠操作。数字钥匙应用了结合UWB与低功耗蓝牙(BLE)技术,示范了汽车如何安全地验证身份并与驾驶员的智能手机或智能手表进行通信。在此系统中,配备UWB的智能手机或钥匙扣发送信号;多个安装在车辆上的UWB锚点接收到信号后会依次回复。随后,车辆据此计算与智能手机或用户间的精确距离。

数字钥匙工作流程的安全性得益于一项特别功能,即采用加扰时间戳序列(STS),并受到高级加密标准(AES)协议的保护。这一过程受复杂算法的保护;该算法在每次信号传输后都会更新STS代码,从而确保仅有授权设备能够进行通信。不仅如此,除UWB外,我们还将低功耗蓝牙技术用于初始高级别通信,以交换数字钥匙ID并验证用户身份,进一步增强了安全性并防止未经授权的访问。

关于Wi-Fi 7的普及情况,Qorvo针对Wi-Fi 7新标准,提供了一系列创新的无线前端射频模组(RF FEM)和滤波器解决方案,融合低功耗和紧凑封装的优点,显着扩展了产品开发的可能性和灵活性,不仅显着提升了Wi-Fi 7设备的整体性能,还推动了Wi-Fi技术向更高效率和更强性能的方向发展。

此外,Qorvo也与Broadcom、Qualcomm、MediaTek等主流芯片厂商紧密合作,开发出针对Wi-Fi 7的参考设计板,确保了射频前端与系统芯片的完美匹配,有效解决了不同设计布局和材料选择对射频性能的影响,提升了产品的一致性和市场适应性。同时,Qorvo在Wi-Fi 7路由器中应用的技术和产品,也适用于云游戏、AR/VR、高清视频流、智能家居等多种高性能需求场景,这些应用对网络的速度、稳定性和响应速度有极高的要求。

尽管中国尚未开放6G频段,但作为供应链强国,依旧吸引了众多厂商迅速跟进。当前Wi-Fi 7的出货量在全球范围内仅占不到5%份额,但据预测,到2028年,Wi-Fi 7的出货量将有望超越Wi-Fi 6,展现出强劲的增长势头。

有人提到当前消费者对于更新手机的意愿已经远不如从前,在6G来临之前,认为Qorvo从一个射频领导者的角度该如何以RF技术支持这些新一代手机的新功能? Qorvo表示,从当年的两年到现在都三年半了,行业里面的从业者包括用户也是想有什么创新能力让他们的用户去换机。现在大家都觉得是AI的应用会驱使用户更多的换机。对于射频来讲,它也是有一些要求。很多部分是对于场景转变的时候,手机能不能更好地工作,这也类似于AI的应用,就是智能切换,大家都有一些应用手机时候的痛点:

比如你在高速列车上,高速列车穿过很多隧道,还有演唱会、音乐会人特别多,在这么密集人群中的时候,怎么样比别人更容易又快速地收到信息,这是不一样的感觉,甚至在打电话或者是视频、发照片时,率先把自己看到的东西表达出来,这都是对射频技术的挑战和一个新应用的要求。还有,包括在偏远地区,出去旅游,卫星电话也是一个部分。还是有蛮多新的需求或者对射频架构、性能要求更高的手机,驱使配合厂商往前方做。

功率器件上面,Qorvo收购了一些公司包括UnitedSiC和ActiviSemi,前者致力在SiC上的研发,后者更多电机控制和电源管理上的应用,这部分在很多领域做,特别是AI 服务器上也被使用。

Qorvo深耕中国20多年,目前全球5800名员工,2024年业绩38亿美元,是全球领先的连接和电源方案领导者,在射频领域拓展到电源领域,提供连接和电源解决方案供应商,细数Qorvo的产品应用从互联移动、电源电器包括现在AI服务器,汽车都有很好的技术支持。