2019年的9月，Wi-Fi同盟公布正式启动Wi-Fi 6认证打算授权，此举意味着我们正式步入了Wi-Fi 6时期。按照ABI Research的猜测，全球Wi-Fi 6芯片组的出货量将从2020年的约4亿增加到2025年的约33亿。可见，在接下来的几年中，Wi-Fi 6手艺将处在快速市场上升期，并将加快渗入到我们的糊口中。

Wi-Fi作为最成功的无线尺度之一，颠末20余年的成长，已打下了本身的一片“山河”。一路走来，不竭提速无疑是Wi-Fi尺度开疆扩土的一年夜宝贝。

数据显示，Wi-Fi 6（IEEE 802.11ax尺度）在160MHz信道宽度下，单流最高速度为1，201Mbps，理论上最年夜数据吞吐量可达9.6Gbps。这一数值是上一代Wi-Fi 5尺度的1.4倍，与初代Wi-Fi尺度2Mbps的传输速度比拟更是晋升了数千倍！恰是因为在数据传输速度上的劣势，Wi-Fi已成为无线局域网高速互连的不贰之选。

估计到2025年，全球Wi-Fi装备的年出货量将增加到45亿台，全球Wi-Fi装机总量也将到达155亿台以上。届时，Wi-Fi 6将是市场中绝对的配角。

图1：Wi-Fi尺度演进

（图源：Qorvo）

采取前沿手艺，周全晋升机能

不外，假如我们细心审阅Wi-Fi 6，会发觉Wi-Fi尺度的此次迭代进级，并不是一次简单的以提岑岭值吞吐能力为目标的提速之旅，而是一次机能上的周全冲破，在不变性、靠得住性、吞吐量、容量、效力和低延迟等方面实现了全方位的晋升。为了实现这个方针，Wi-Fi用上了各类前沿无线手艺。具体来说，Wi-Fi 6基在这些前沿手艺而取得的要害特征劣势包罗：

撑持上行MIMO：虽然Wi-Fi 5就已采取了MU-MIMO（多用户MIMO）手艺，可是仅鄙人行模式中才撑持，而Wi-Fi 6则实现了对上行MU-MIMO的撑持，可以或许处置上下行的8个数据流，使很多个用户可同时上传和下载数据，用户体验年夜为晋升。

更宽的调制：在调制手艺上，Wi-Fi 6采取了1024 QAM编码10-bit调制方案，与Wi-Fi 5中的8-bit 256 QAM调制比拟，将每一个符号的传输容量提高了25%，显著晋升了每一个有用负载中传输的数据量，可实现更高的吞吐量。

更高容量和效力：Wi-Fi 6上行和下行链路中采取了正交频分多址（OFDMA）手艺，而不是Wi-Fi 5中的正交频分复用（OFDM），如许就可以够用FDD代替TDD，还能实现特定信道内的资本单位分派，答应多达30个用户同时同享一个信道来削减延迟、提高容量和效力。同时，Wi-Fi 6子载波距离减小至78.125kHz，仅为Wi-Fi 5距离的25%，且符号比Wi-Fi 5长4倍，这些特征分析在一路使得Wi-Fi 6可以或许同时上传或下载多个数据包，工作加倍高效。

更低的功耗：因为具有更高的数据传输速度，Wi-Fi与其他无线手艺比拟功耗也较高，这也限制了Wi-Fi的利用规模。为领会决这个问题，Wi-Fi 6新增了方针叫醒时候（Target Wake Time，TWT）功能，可按照现实需要决议叫醒时候，经由过程更矫捷的电源治理调剂令功耗最小化。

更年夜的笼盖规模：操纵波束成形手艺，Wi-Fi 6还可以使接入点（AP）将旌旗灯号定向传输到客户端，而不是向所无方向漫射。此举有益在扩年夜通讯笼盖规模和提高吞吐量，与MU-MIMO共同后还能够对收集上多样化的装备毗连进行优化。

扩大的频谱，扩大的利用空间

有了上面这些劣势特征的加持，能够预感，Wi-Fi 6的利用空间也会年夜为扩大，催生出更多的新利用场景。不外，Wi-Fi 6的商用之旅想要一路通顺，还一个很要害的“坎儿”需要迈曩昔。

跟着人们对Wi-Fi无线互连需求的不竭增加，收集堵塞仿佛不成避免，这也会致使Wi-Fi通讯的机能受限和QoS的下降。跟着Wi-Fi利用邦畿的扩大、用户数据量的增添，这一挑战将日趋严重。

有用应对这一挑战，扩年夜频谱是底子性的处理方案。按照Wi-Fi同盟的陈述，到2025年，想要知足峰值Wi-Fi利用需求，最少需要500MHz至1GHz的额外频谱，而这个数据的上限值可能高达1.3GHz到1.8GHz。

2020年4月，美国联邦通讯委员会（FCC）核准将6GHz频段中的1.2GHz非授权频谱用在Wi-Fi，这在Wi-Fi尺度成长史上能够说是一个里程碑，从此Wi-Fi终究能够跳出2.4GHz和5GHz频谱规模的限制，具有一片“新六合”。

6GHz频段的Wi-Fi 6被称为Wi-Fi 6E，这意味着人们能够将那些更高速、高机能的使命迁徙到这一扩大频谱中，不因其他“较慢”装备的影响而梗阻收集。这就让这一频段更加“清洁”，也更合适那些年夜容量利用的稠密摆设。

同时，Wi-Fi 6E还能够将延迟拉低到2ms，如许便可以更好地撑持VR/AR耳机、4K/8K流媒体、低延迟游戏、高速无线NAS等利用，乃至无望向工业等时候敏感型利用渗入，以代替本钱更高且矫捷性差的有线以太网处理方案。

图2：Wi-Fi 6/6E和Wi-Fi 7的频段

（图源：Qorvo）

能够说，采取新手艺带来的周全机能晋升，和频谱扩大带来的利用空间的扩大，使得Wi-Fi这个“老尺度”面目一新，布满了活力，这给人一种感受——你想象力所和的地方，Wi-Fi 6的触角仿佛都能够触达。

立异FEM处理方案助力Wi-Fi落地

固然，想让Wi-Fi 6/6E这一新尺度顺遂落地，想让实际与抱负一样“饱满”，还需要年夜量的铺垫工作，特殊是在手艺上，与本来Wi-Fi配套的各类处理方案，都需要同步来一次进级。

好比说在Wi-Fi RF系统设想中很要害的前端模块（FEM），要想跟上Wi-Fi 6快速商用的程序，就需要在以下方面进行优化：

小型化：FEM需要经由过程提高本身集成度，在紧凑的单一封装内实现更多功能，进而简化系统架构。

低本钱：因为Wi-Fi 6/6E撑持更多的频段，保守的窄带方案需要采取多个FEM，并经由过程开关元件进行切换，这必将会增添本钱。是以找到一种可以或许简化设想、下降本钱的处理方案，便成为刚需。

低功耗：在确保吞吐量和机能的同时，要下降系统全体的能耗，也要求进一步从FEM身上挖潜。

Qorvo推出的宽带低功耗QPF4730 Wi-Fi6E低功耗前端模块，就是依照如许的尺度制造的全新处理方案。

图3：QPF4730 Wi-Fi6E低功耗前端模块

（图源：Qorvo）

QPF4730在单一封装（3.0mm x 3.0mm）�����APP中，集成了5GHz至7GHz功率放年夜器（PA）、单美金双掷开关（SP2T），和可旁路低噪声放年夜器（LNA），本身外形紧凑。高集成度又带来了系统设想的简化，是以可以或许尽量削减PCB的占板面积。

图4：QPF4730的功能框图

（图源：Qorvo）

同时，与上文提到的保守窄带FEM方案分歧，QPF4730的宽带特征使其能够在UNII5-8（5.1GHz至7.1GHz）的所有通道上运转，且无需任何逻辑切换，能够显著削减设想向Wi-Fi 6E进级时所需的PCB空间，也有助在提高Wi-Fi 6E全体系统的机能、容量和矫捷性。

在低功耗机能方面，QPF4730采取了3.3V电源电压的功率放年夜器，能够节流功耗，同时连结高线性输出功率和吞吐量。

QPF4730 FEM还包罗用在二次和三次谐波的芯级滤波装配，和用在DBDC操作的2.4GHz按捺。它还供给宽带对数电压检测器，用在利用反馈。能够说，为了知足Wi-Fi 6/6E的周全进级，QPF4730也进行了周全的优化。

QPF4730 Wi-Fi6E低功耗前端模块首要特征

频次规模：5.150GHz至7.125GHz

POUT= +12.5dBm MCS11 HE160 -43dB动态EVM

POUT= +15dBm MCS11 HE80 -43dB动态EVM

POUT= +17dBm MCS9 VHT80/160 -43dB动态EVM

POUT= +21.5dBm MCS0 VHT20频谱模板顺应性

优化用在+3.3V工作电压

Tx增益：30dB

1.9dB噪声系数

Rx增益：14.5dB

旁路消耗：8.5dB

Rx路径上具有254B 2.4GHz按捺

集成直流对数功率检测器

3.0mm x 3.0mm 16焊盘层压型封装

无卤、无铅、合适RoHS指令

本文小结

无庸置疑，在将来万物互联的世界中，Wi-Fi作为一个支流的无线通讯手艺将占有着支流的地位。想要在这个范畴结构和深耕，当下掌控住Wi-Fi 6/6E手艺进级和利用扩大的风口相当主要。在这个进程中，RF处理方案更是重中之重。

Qorvo推出的QPF4730 Wi-Fi6E低功耗前端模块提高了Wi-Fi 6/6E架构的效力，可以或许无力地撑持QoS、传输距离和吞吐量的晋升，尽量提高Wi-Fi 6/6E利用的用户容量，并充实操纵了全数可用频谱。同时，它还在设想小型化、本钱节制方面为客户供给更多的价值。能够肯定，在我们向Wi-Fi 6/6E迈进的进程中，QPF4730将是一个不成多得的好火伴。　　

      审核编纂：彭静