5G 帶來了眾多機遇，但挑戰也不期而至。為了釋放 5G 的商業潛力，芯片和終端工程師必須克服在技術演進道路上出現的重大挑戰：毫米波傳播和信道建模、寬帶校準、復雜的天線系統、波束賦形、空口測量、為實現峰值數據吞吐量而實施的協議優化、數字接口能力、電池續航時間提升等等。

對智能手機供應商而言，任何重大延誤都可能是災難性的。隨著智能手機市場的日益成熟以及持續的激烈競爭，如何保持競爭力對于OEM廠商至關重要。更重要的是，OEM廠商對下一代無線網絡寄予厚望，期望通過網絡的提升刺激手機升級的需求并且加速更換周期。

射頻前端(RFFE) 是移動電話的射頻收發器和天線之間的功能區域，主要由功率放大器 (PAs) 、低噪聲放大器 (LNAs) 、開關、雙工器、濾波器和其他被動設備組成。如果沒有適當的RFFE，設備根本無法連接到移動網絡，從而對于如今的用戶來說毫無用處。一個設計合理的RFFE對于當前在手機性能、功能和工業設計方面的創新是至關重要的。

層出不窮的新技術，加上原有的傳統技術、各種用例的混合使用以及廣泛的載波頻率和帶寬，這一切結合起來，給業界帶來了更加巨大和復雜的挑戰。

很難啃，卻“肥得流油”！數據顯示，手機射頻（RF）前端模塊和組件市場發展迅猛，2016年其市場規模為101億美元，預計到2022年將達到227億美元，復合年增長率為14%。這樣的高速增長，惹得其它半導體市場中的廠商羨慕不已。

2016~2022年手機射頻前端模塊和組件市場

射頻前端這塊肉真是“肥的流油”啊！有木有？

隨著整個行業向LTE-Advanced Pro與5G邁進，射頻前端的設計將變得更為復雜。新的無線網絡需要更多的射頻前端功能，包括高階多輸入多輸出與大規模多輸入多輸出、智能天線系統以及復雜的濾波功能。目前一臺支持雙載波聚合的高端智能手機的射頻前端組件數量已經是一臺標準的3G智能手機的七倍之多，而且這個數量預計會隨著無線網絡升級成LTE-Advanced Pro與5G而翻倍。

“老司機”貪圖僥幸，栽了！

| 一個真實的開發故事

開發的產品越多，就越相信這個世界不存在完美的產品，不管開發者經驗有多豐富、設計方案有多完善，是個產品就會存在不足或遺憾。我朋友老陳是個非常仔細的人，這次我們卻一起走了一趟麥城，挺滑稽的是兩人都清楚千萬不要僥幸，結果兩人在不知不覺中就忘記了僥幸二字。

開發的產品越多，就越相信這個世界不存在完美的產品，不管開發者經驗有多豐富、設計方案有多完善，是個產品就會存在不足或遺憾。

故事是這樣的：老陳主導某手機品牌公司某產品的射頻開發，也是實際產品開發負責人，略微吹點牛皮的說這個產品開發若不是他，還真難做出這么一個“優秀”的產品。給這個產品的開發定義為“優秀”是有一定理由的。開發過程是全方位的，產品性能、生產測試各個環節都有充分考慮，到工廠的時候完全就是交鑰匙工程，連生產文檔、測試夾具都有一并給工廠準備好。從產品試產到量產，我們連工廠的門都沒進過，生產到30K的時候，工廠只給出1個不良，到現在已經出貨超過100K，客戶零投訴、零返修。

到這里大家可能就會有疑問，這樣說這個產品沒什么問題啊，這種狀況客戶肯定是相當滿意，不會有什么意外發生啦。

是的，老陳就栽在了這種想法上。

我們在開發測試中發現產品偶爾會出現上發射端信號不良的情況，幾率非常之低。當時老陳分析了這種情況，認為用戶發現的幾率為百萬分之幾，于是就“僥幸”的認為不是問題，就算發現了只要向客戶解釋清楚客戶“肯定”可以接受。隨著產品生產數量的不斷增加，工廠在生產測試中發現有少量產品信號“不穩定”，初測不合格，復測又一切正常，沒有發現任何問題。

就在這個時候，老陳被工廠品質部門約見，可是品質部門也頭大，很難再現問題癥狀，雖然約見了，他們始終無法闡述問題所在，這樣他們無法當面演示發現的“不穩定”的現象。于是討論結果是繼續觀察。

真佩服這個工廠品質部門的老大，接下來他專門安排了一名品質工程師全天測試，十天之后，幸好最后，該工程師找到了再現問題所在——由于品質測試不注意，沒及時發現天線匹配電路的小問題導致射頻信號不穩定。老陳最后總結得出，就算多簡單的事情都要一一測試！比如一個天線匹配電路，你可以通過不同匹配方式測試分析它對于總輻射功率，對總全向接收靈敏度的不同影響分析出來，你也就知道以后怎么樣的天線，前提是你得去做。

這樣的問題比較常見，最典型的是一次產品已經上市了，交付了20K了，客戶在檢測時偶爾發現了一個問題，而在你到客戶那里時無論如何也不能重現。就只能再觀察了，關鍵的問題是尋找辦法來重現問題。但現在的產品開發周期如此的短，不容你來想辦法解決了。 只能來請上帝保佑了。但作為工程師，還是應該不斷的總結了，不能忽視開發過程中的出現的任何問題，這方面我們要向日本的工程師學習，對于出現的問題，他們絕不放過，直到找到問題的根源。

雖然在射頻領域混了三十多年的老陳已經退出了射頻界，但現在還是經常念叨起這件事。現在隨著5G技術快速鋪開，他對射頻前端開發和測試的事情尤其憂心忡忡。

5G時代，超難實現的射頻及硬件設計

他們選擇了這樣的測試平臺

以上只是射頻測試的冰山一角

NI重新定義了射頻測試