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5G继续领先，慧智微AgiFEM5G® 第三代5G UHB单频方案量产。
慧智微AgiFEM5G®第三代5G UHB单频方案芯片S55217-11、S15722-11在多家国际品牌厂商系统验证完成，慧智微领先实现全新一代5G UHB高集成射频前端方案量产。搭载S55217-11及S15722-11芯片的多款终端将于2021年底前上市量产。
图：慧智微S55217-11、S15722-11产品及终端PCBA（隐去其他器件）
从2018年5G方案开始定义起，5G UHB方案先后经历了需求提出、需求明确和需求固化三个阶段。
射频前端方案也从分立方案走向集成方案，再走向高集成度方案。S55217-11和S15722-11芯片是慧智微基于AgiFEM5G®可重构5G射频前端平台推出的全新一代5G UHB单频射频前端集成模组芯片。在上一代的基础上实现了性能优化、可靠性增强以及集成度提升，更好的匹配了5G UHB方案演进需求。
S55217-11是应用于5G UHB单频方案的n77/78 1T2R L-PAMiF收发模组芯片。
S15722-11是配合S55217-11完成完整5G 1T4R功能的n77/78 2R L-FEM接收模组芯片。
两颗芯片主要规格如下：
图：S55217-11产品框图
S55217-11：
支持n77/78频段；
集成一路功率放大器PA、两路低噪声放大器；
集成射频收发开关及SRS输出开关，可同时支持Refarming band MIMO及SRS需求；
Vcc低压4.5V下满足PC2功率输出需求，提升芯片可靠性，降低烧PA风险；
n77/78全频段输出功率满足29dBm，支持整机天线口26dBm PC2发射功率需求；
多档位LNA增益，匹配不同平台需求；
全倒装设计，提升器件散热能力与射频性能；
3x5m㎡小型化尺寸。
图：S15722-11产品框图
S15722-11：
支持n77/78频段；
集成两通道低噪声放大器、射频开关、自研高性能IPD滤波器；
2.6dB低噪声系数，实现更优接收性能；
支持LNA多档增益，匹配不同平台需求；
全倒装设计，实现射频器件高性能；
2.8x2.6m㎡小型化尺寸。
慧智微在2020年6月开始投入进行AgiFEM5G®第三代5G UHB方案开发，经过15个月紧张高效开发，于2021年9月实现量产。产品开发主要时间点为：
2020年6月，5G UHB单频1T2R、2R项目立项；
2020年7月，技术方案确定：选定慧智微低压PA技术内核作为主要技术路径；
2020年9月，产品方案确定：与国际头部厂商及平台收敛产品pin脚、方案及规格；
2020年10月，产品第一次流片；
2021年1月，产品ES0，单体功能验证成功。
2021年4月，产品ES1，客户送样，先导客户功能验证成功；
2021年6月，产品CS，客户系统验证；
2021年8月，多个客户项目系统验证成功；
2021年9月，产品正式量产。
得益于慧智微扎实的技术内核、充分的客户及平台沟通，以及高效的产品开发策略，慧智微再次实现5G新方案的领先推出。
解决方案介绍
AgiFEM5G®第三代5G UHB单频方案由S55217-11及S15722-11两颗芯片构成，方案芯片完全兼容于MTK及头部手机厂商重点推进的高集成Phase7LE方案。
采用本方案，2颗芯片即可完成5G UHB完整单频1T4R收发功能。相较于之前7~8颗模组构成的方案，本方案的推出有助于提升5G终端方案集成度，减少5G射频前端调试时间，助力5G终端产品快速上市。
图：慧智微AgiFEM5G®第三代高集成5G UHB单频方案
采用本方案的优势如下：
优势一：高集成度
2颗芯片完成原有方案8颗芯片功能，集成度提升使布板面积减小为原来的1/3左右，并减轻客户物料选择的复杂度。帮助客户实现5G方案的 “化繁为简”。
优势二：高性能及高可靠性
方案基于慧智微第三代AgiFEM5G®可重构5G射频前端平台，慧智微在实现数千万片产品量产的成熟稳定5G技术平台上，继续提升线性功率，降低功耗。
上一代竞品方案中模组输出功率为28.5dBm，高集成度方案需要将SRS开关集成在L-PAMiF模组内，这将引入额外0.5dB以上的插入损耗。S55217-11通过改进设计将线性功率提升，使高集成模组线性功率在n77 全频段达到29dBm，满足n77全频段PC2功率需求。
对于高集成度模组提高集成度后，频宽变宽，外围电路无法灵活覆盖全频段性能的问题，慧智微第三代AgiFEM5G®通过可重构技术对边缘频段性能进行优化。使高集成模组在边缘频点，尤其是n77 4GHz频段以上部分得到优化。
对S55217-11系统测试结果如下图：
图：S55217-11系统测试结果
5G由于高功率及高峰均比特性，PA可靠性成为设计中的重要问题，“烧PA” 成为应用痛点。在文章《怎么才能不烧射频PA？》中提到，研究显示 ，低压应用可降低射频电压摆幅，提升PA可靠性。S55217-11在优化线性的同时，将供电电压由友商产品的5V降低至4.5V，同时保证5V以上的Ruggedness测试通过，提升PA Ruggedness可靠性。
优势三：可扩展性强
集成多端口高功率SRS开关，可完成n41等频段与UHB频段共天线需求，减少外部元器件使用。
产品均可独立使用，两颗L-PAMiF产品S55217-11即可实现2T4R功能（目前2T4R在高端旗舰手机及物联网模块中有应用）。
优势四：兼容MTK Phase7LE
方案Pin脚定义与系统应用兼容MTK最新Phase7LE方案，方便兼容设计。
优势五：高集成度，降低晶圆供应链压力
方案内部采用高集成度可重构技术方案实现，S55217-11/S15722-11两个模组只用到SOI/HBT两种工艺，一共三颗die，不含产能紧缺的CMOS工艺。该方案经上一代5G产品量产验证，能显著减轻晶圆供应链压力，为保证客户稳定供货提供有力支撑。
优势六：经过国际厂商检验的大批可靠性一致
慧智微5G产品自2019年产品推出已来，在过去两年里持续更新迭代，与国际厂商保持同时同质推出产品。慧智微5G高集成度模组产品目前已经出货数千万片，支持20个以上5G终端量产。
慧智微射频前端模组采用可重构技术平台进行设计，拥有更高集成度，晶圆数目更少，与其他厂商相比带来更高的产品一致性。在慧智微专业的品质与交付团队的管理下，在客户端实现良好的品质交付。
通过对5G UHB n77/78/79高集成模组S55255-12在客户端千万量级的出货统计跟踪，S55255-12实现平均产线不良率低于50 DPPM优异数据，远低于行业对普通项目的200 DPPM以下产线不良率标准，以及高端项目100 DPPM以下产线不良率标准。
图：慧智微5G UHB产品产线DPPM数据
低于行业高端项目100 DPPM以下的产线不良率标准。
支持5G未来演进
据Mobile Expert统计，自2019年5G正式商用 以来，目前5G的连接数已经超过4亿，并且还将以每年近2亿部的速率增长。预计在2023年，5G终端年出货量达到年出货9亿部，届时5G会超过4G，成为全球出货量最大的终端通信制式。
图：全球移动终端年出货量（来源Mobile Expert）
截止2021年第一季度，已经有159个运营商发布了商用5G网络，共计272个运营频率在全球运行。在已报导的运营频率发布中，位于n77/78频段的3.5GHz和3.7GHz 5G频段占比最高，被104个运营频率所使用，占已报导196个频率使用的53%。由于n77/78频段被全球运营商的广泛使用，n77/78也成为全球5G手机必选支持的频段。
图：运营商5G频率使用统计（来源GSMA）
4.8GHz及4.9GHz的n79频段也是5G Sub-6GHz所定义的重点新频段，根据中国移动2021版白皮书规定，4,000元人民币手机以上手机，需要支持n79频段。根据IDC统计数据显示，2020年4,000元以上手机出货占总手机出货量的19.1%。
根据是否支持n79，5G UHB可分为单频（n77/78）及双频（n77/78及n79）两种方案，根据4,000元价位带为分界估计，二者比例约为80%：20%。本次慧智微量产的5G UHB单频方案（S55217-11及S15722-11），可满足占总终端比例约80%的5G UHB单频手机需求。
在2022年，全球5G UHB单频手机预计在5~6亿部。随着5G手机对集成度要求越来越高，高集成度1T2R方案成为未来演进方向已成为平台厂商及终端厂商的共识。预计2022年将有2~4亿部5G终端采用单频1T2R方案进行5G UHB的方案设计，2023年这一比例将继续提高。慧智微高集成度单频1T2R芯片的领先量产，将助力5G终端方案向更高集成度的方案演进。
慧智微电子：5G领先
慧智微通过自主创新，研发出有基础专利的射频前端可重构技术，在全球率先实现技术突破及规模商用，使射频前端器件可以通过软件配置实现不同频段、模式、制式和场景下的复用，取得性能、成本、尺寸多方面优化。
基于慧智微5G可重构射频前端平台AgiFEM5G®设计实现的5G模组产品，自2019年推出以来，已实现包括OPPO、三星等国际头部厂商在内的数千万片规模出货。基于慧智微可重构射频前端平台AgiPAM®设计实现的4G多频多模产品，已经累计实现数亿片出货。
2020年，慧智微5G射频前端产品获得工信部“中国芯” 年度重大创新突破产品奖，成为首个获得此奖项的射频前端公司；2021年，慧智微因为在2020年全球5G终端快速部署中的突出贡献，被全球运营商发起的GTI联盟被授予2021 Honorary Award大奖，慧智微作为首个获得此奖项的中国射频前端公司，与高通、华为及土耳其电信共同分享此年度大奖。
图：慧智微获得2020年“中国芯”年度重大创新突破产品奖
及GTI 2021 Honorary Award奖
慧智微电子由数位技术专家所创立，技术管理团队有20年以上行业经验。目前，慧智微已有200人以上的专业队伍，覆盖研发、质量、供应链及市场销售等各个方向。
在过去近10年的产品开发中，慧智微团队形成以下积累及经验：
提出并实现业界首款基于SOI和GaAs混合可重构架构的射频前端产品，实现数亿片产品大规模量产，客户覆盖国际头部手机厂商。
深入理解并掌握射频前端材料器件及电路设计原理，从机理上掌握射频前端设计方法。
加入3GPP协议组织，与各行业组织一起，推进5G射频行业发展。
拥有国内最早完成5G产品交付的应用团队，团队成员均具备5G项目支持能力。
近10年里，经历并成功应对多次供应链波动，对供应链管控有着丰富经验。
保证高品质的前提下，完成国际头部厂商的突发性大批量交付。
未来5G射频前端芯片将越来越复杂，5G方案也需要考虑越来越多的系统指标。慧智微以“引领射频创新，为客户提供满意的解决方案”为使命，将各个方向的专家汇聚在一起，开发出具有竞争力的差异化的射频前端完整解决方案，期待满足客户在5G复杂系统下性能、品质及交付的需求。
名词解释：
UHB：Ultra-High Band，超高频，一般指5G Sub-6GHz部分中3GHz - 6GHz频率范围。
UHB单频方案：一般指支持n77/78频段方案。由于n78频段包含于n77频段中，所以称为单频方案。
UHB双频方案：一般指支持n77/78/79频段的方案。
1T4R：1Tx 4Rx，一路发射，四路接收（当前协议规定，5G终端需要支持四通路接收）。
2T4R：2Tx 4Rx，两路发射，四路接收。
1T2R：1 Tx 2Rx，一路发射，两路接收。
2R：2Rx，两路接收。
SRS：Sounding Reference Signal，信道探测参考信号。
PC3：Power Class 3，3GPP规定的第3功率等级，天线口功率为23dBm（容差+2/-3dB或+2/-2dB，不同频段不同）。
PC2：Power Class 2，3GPP规定的第2功率等级，天线口功率为26dBm（容差+2/-3dB）。
L-PAMiF：LNA and PA Module integrated with Filter，集成了LNA、PA、滤波器及开关的模组。
L-FEM：LNA Front-end Module，集成LNA、滤波器及开关的接收模组。
DiFEM：Diversity Front-end Module，分集接收模组，集成滤波器及开关。
Phase7：MTK定义的第7代射频前端方案，已形成5G生态，2019年主流5G射频前端方案。
Phase7L：Phase7 Lite，Phase7方案的演进，2020年主流5G射频前端方案。
Phase7LE：Phase7 Lite Enhancement，Phase7L增强版本，2021年开始推向市场。
DPPM：Defective part per million，每百万片失效率。
3GPP：3rd Generation Partnership Project，3G WCDMA、4G LTE及5G NR协议制定组织。
