星曜半导体发布两款重磅Wi-Fi 7 BAW滤波器

1. Wi-Fi 7技术标准与市场前景

Wi-Fi 7(IEEE 802.11be)作为新一代无线通信技术标准,自2024年1月获得Wi-Fi联盟认证以来,正在快速重塑无线连接边界。相较于前代技术,Wi-Fi 7实现了革命性的性能提升:通过支持320MHz信道带宽、多链路聚合(MLO)技术以及4K-QAM调制等核心技术,将理论传输速率极大的提升至30Gbps以上,延迟降至1ms以下,为高密度连接场景提供了强有力的技术支持。

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Wi-Fi 7的突破性优势使其能够充分满足当代数字社会对高速、低延迟、高可靠性无线连接的迫切需求。随着联网设备数量的激增以及元宇宙、8K超高清视频流、云游戏、远程医疗和工业物联网等创新应用的涌现,传统Wi-Fi标准在“高带宽、低延迟、高密度”场景下已显疲态。而Wi-Fi 7的多链路操作(MLO)技术允许设备同时通过2.4GHz、5GHz和6GHz三个频段进行数据传输,这不仅显著提升了吞吐量和网络容量,确保连接的质量和稳定性,为智能家居、企业网络、工业自动化和智能汽车等场景提供了高质量的“数字通道”。

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根据行业预测,Wi-Fi 7市场将呈现爆炸式增长态势。Counterpoint研究数据显示,2025年全球Wi-Fi芯片市场规模将同比增长12%,其中Wi-Fi 6/6E/7设备占比将达43%,Wi-Fi 7被视为增长核心动力。Wi-Fi联盟和IDC的预计进一步指出,到2028年,Wi-Fi 7设备出货量将达21亿台,超越Wi-Fi 6成为市场主流,市场规模有望达到1200亿美元,直指万亿级市场空间。

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下表总结了Wi-Fi 7关键技术特性与性能提升:

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Wi-Fi 7关键技术特性与性能提升

在市场应用方面,Wi-Fi 7已从高端旗舰手机、主流AI PC延伸至智能汽车领域,成为硬件标配。这一技术革新不仅代表了无线通信标准的又一次演进,更标志着从终端到网络、从消费到产业的全面生态变革,为各行业的数字化转型注入新动能。

2. Wi-Fi 7射频前端与BAW滤波器的集成

Wi-Fi 7设备最显著的特征是支持多链路操作(MLO),这意味着设备需要同时处理多个频段的信号。在这种架构下,射频前端通常包含三条独立的信号路径,分别对应2.4GHz、5GHz和6GHz频段。每条路径都需要专门的滤波器来确保信号纯净度,避免不同频段间的相互干扰。在众多滤波器技术中,体声波(BAW)滤波器凭借其独特的物理特性和卓越的性能,成为Wi-Fi 7设备的理想选择。BAW滤波器在Wi-Fi 7射频前端的核心作用主要体现在以下几个方面:

  • 频段隔离与干扰抑制:在Wi-Fi 7设备中,5GHz和6GHz频段的发射器和高灵敏度接收器集成在同一设备中,容易产生自生干扰。例如,6GHz信号可能渗入5GHz频段,增加噪声功率导致数据包丢失。高质量BAW滤波器能够提供40-60dB的额外隔离,降低频段间干扰。

  • 提高接收灵敏度:BAW滤波器的低插入损耗特性有助于提高接收链路的灵敏度,从而扩大覆盖范围并提高数据传输速率。在Wi-Fi 7的320MHz信道带宽下,低插入损耗对维持信号完整性尤为关键。

  • 谐波抑制:Wi-Fi 7采用的4K-QAM高阶调制对信号质量要求极高,谐波干扰会严重降低调制效果。BAW滤波器优异的谐波抑制能力(H2/H3抑制通常超过50dB)可以显著改善信号的调制精度。

3. Wi-Fi 7 BAW滤波器关键设计参数

针对Wi-Fi 7应用的BAW滤波器设计需要优化一系列关键参数,以满足苛刻的系统要求。这些参数包括:

  • 插入损耗:Wi-Fi 7设备对插入损耗极为敏感,因为低插入损耗直接转化为更好的覆盖范围和更高的数据传输速率。优质BAW滤波器在目标频段内的插入损耗应低于1.8dB。

  • 带外抑制:由于Wi-Fi 7设备需要同时处理多个频段,强大的带外抑制能力至关重要。BAW滤波器需要在其工作频带外提供陡峭的衰减特性,以防止邻近频道干扰。

  • 功率处理能力:随着Wi-Fi 7路由器向更高功率发展,滤波器的功率处理能力变得尤为重要。

  • 温度稳定性:BAW滤波器固有的温度稳定性使其特别适合环境条件多变的应用场景。优质BAW滤波器的频率温度系数(TCF)应低于-30ppm/°C。

针对不同的应用场景,BAW滤波器的参数优化重点也有所不同。消费级设备更关注尺寸和成本,而企业级和工业级应用则更注重性能和可靠性。例如,小米今年9月发布的BE10000 Pro Wi-Fi 7三频万兆路由器采用了BAW滤波器解决方案,重点优化了多频段共存下的滤波性能。

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4. 星曜国产BAW滤波器方案的性能指标

星曜在Wi-Fi 7 BAW滤波器方案研发方面取得了显著进展,已推出具备国际竞争力的产品,以下为实物图和主要性能指标:

本次发布WiFi7 低频SFF525014A1 BAW滤波器芯片,封装尺寸为1.4mm x 1.1mm。   

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本次发布WiFi7 高频SFF566314A1 BAW滤波器芯片,封装尺寸为1.4mm x 1.1mm。  

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SFF525014A1实测性能指标如下:

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SFF566314A1实测性能指标如下:

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星曜产品性能的突破标志着中国企业在高频、高端BAW滤波器领域已具备一定的国际竞争力,有望逐步改变国外厂商垄断的市场格局。在方案设计方面,国内企业还积极探索创新架构,如集成化模块设计,将BAW滤波器与功率放大器、低噪声放大器等射频前端组件集成,形成完整的Wi-Fi 7射频前端解决方案。这种模块化设计可以显著减小板级面积,简化系统设计难度,提高整机性能一致性,是未来重要的发展方向。

文章来源:星曜半导体