榮耀Magic5
Pro所謂的射頻增強晶片C1會是什麼東西？
Antenna
Tuner (Aperture Tuning)天線調諧, Impedance Tuner 阻抗調諧 或LNA低雜訊接模組
最近榮耀Honor在MWC2023推出了一款新手機Magic 5除了電池用了最近很夯的負極材料矽碳材料增加了低壓電池容量，這個帶出了另外一個議題，低壓功率放大器放射功率，但今天不討論這個，我們看看他發佈了一顆自研晶片C1.
榮耀的廣告臺詞是說蜂窩通訊天線發射收益最大提升17%,
天線接收收益最大提升35%. 這個令人覺得一個外掛的晶片怎麼增加天線的發射與接收收益？比較直觀的會猜測是天線調協器(Antenna Tuner)，但這個行為應該雙向，也就是發射增加17%, 接收應該也是增加 17%?
因為很多朋友在問，也有人直接說這就是Antenna
Tuner天線調諧器(Aperture Tuning)，但畢竟自己是混射頻這行業的，自己無聊也就看看評測[1]發現了這顆C1的位置在主版的擺放位置，這個距離天線似乎比較遠了，一般天線調諧器都跟天線在一起的，這個位置似乎不太可能是天線調諧器(Aperture Tuning)，但從廣告名詞來看，射頻增強晶片我個人猜測有兩種可能
1.
Antenna Tuning System 天線阻抗調諧系統.
a.
Impedance tuner 阻抗調諧器: 如下圖[5]搭配Antenna Tuner可以在有Antenna Tuner的基礎上，針對不同使用環境改善天線失配造成的訊號損失。
b. 另外說是系統是整個系統是可以為閉回路Closed-Loop也可以是開回路Open-Loop,
常用的Antenna Aperture Tuner就是開回路系統，但這個系統算是比較小朋友的等級了，比較高大善的還是閉回路系統，但體整搭配上就需要Control
IC, Sense IC跟Algorithm。
2.
LNA 接收模組 : 就是單純在靠近Receiver 在放一顆低雜訊指數 增加接收靈敏度
Impedance Tuner 阻抗調諧
第一個猜測ImpedanceTuner (阻抗調諧) 其實不常見的Antenna Aperture Tuner, 比較類似Qualcomm提到的impedance tuner[2]，看看高通的介紹有沒有覺得有種很熟悉的感覺，把Qualcomm拿掉是不是好像就是一顆射頻增強晶片呢。如果只是單純的Aperture
Tuning孔徑調諧是說不太通，一來這產品原本就有沒有道理拿這個來打廣告才對，但如果在主路徑進行阻抗調諧這樣似乎就說的通，因為發射都是2TX居多，接收是4RX居多，所以如果每一路都進行最佳處理，在那某些情況下的確會有接收路徑改善的比發射路徑好的說法。
其實Qualcomm
Dynamic Antenna Matching Tuner QF15xx[3]從2013年已經10個年頭，當初推出的時候真的讓很多射頻領域的人嚇一跳，這以後就不用匹配了阿，這種玩法後來高通也是在RF360
SOI可重構匹配PA Module，概念很好但只能說SOI的製程還不夠好，或GaAs效率進步太快，所以搞了3年也就放棄回來搞HBT，但或許有一天GaAs停止進步SOI製程追上來後，這技術又會捲土重來。
查了一下新聞[4] Motorola
Announces the New Moto X: Initial Impressions and Hands On. The Metal Frame
& External Antenna with Dynamic Tuning這一篇，即使高通有提供了一套完整方案，但摩托羅拉還是開發了克制的天線調諧器，其最大的差異balabala…
有沒有覺得這新聞稿只要把摩托羅拉改成榮耀RF
C1完全無違和感嗎？但說實在這個擺放要說是Impedance Tuner是有點不合理，通常會放在靠近天線輸出端才對!
“Motorola has
developed their own custom antenna tuner that is supposed to be even better
than the QFE15xx antenna tuner that Qualcomm has made as a part of their RF360
package.”
…………………………..
“Motorola has
developed their own custom antenna tuner. While Qualcomm has their own antenna
tuner, the major differentiator is that this antenna tuner actually detects
capacitance changes at the antenna and adjusts impedance accordingly.”
Algorithm演算法
其實從Impedance Tuner是一個軟體Software與硬體Hardware結合的系統System，並不是一個單純的Antenna Switch, 或可調諧電容陣列IC，如底下的圖示[5] 整個天線調諧系統需要有
a. Impedance Tuner IC
b. Control IC
c. Sensor IC
d. SW Client (Algorithm演算法)
其中a, b, c部分都比較容易理解，就是一顆chip在裡面，但d就可以一個軟硬結合的系統(有時候b,
c與d可以合併在一起)，這部分是個軟硬結合的部分，例如[6]
An Impedance Sensor for MEMS Adaptive Antenna Matching就展示了一顆impedance
sensor，所以榮耀也有可能覺得Qualcomm方案有不足的地方，Honor
C1可以是b. control IC, c. Senosr, d. Algorithm IC 這三個任何的組合也說不定。
LNA 接收模組
第二個我看這C1的位置就有可能增加接收的靈敏度，說白了就是在靠近Receiver再放置一顆低雜訊指數的接收模組，但我也覺得可能性較低了，因為這說法無法說明他發射也變好，但也不是不無可能，發射訊號是來自基地台訊號，這個比較難以控制與預測，改善方法只要在多一顆LNA且等校的雜訊指數NF比系統雜訊指數Receiver NF低，整串路徑算下來接收靈敏度還是可以增加各1-2dB，發射部分可以透過類似手機端的調製讓訊號發射的出去 例如華為之前的WiFi穿強調製技術。
但LNA的雜訊指數選擇要選的比系統本身來的高，例如以下用Noise
Power為範例計算一下訊號流來解釋為什麼要這麼選擇？ 範例1為外部增加LNA雜訊指數等於系統雜訊指數NF
3dB, 這個情況下加越多級只會降低靈敏度，並不會增加靈敏度的，有興趣可以看一下範例1與範例2的訊號流程圖。
範例1: 外部LNA雜訊指數等於系統雜訊指數。相同Pin下SNR降低了1dB, 代表外部訊號要多1dB來補償。
範例2: 外部LNA雜訊指數比系統雜訊指數低，相同Pin下，SNR增加了0.7dB, 代表輸入可以降低0.7dB增加，也就是靈敏度提升。
結論
其實射頻增強器沒有這麼多玄學，不外就是從傳導發射端與接收端改進，例如增加發射功率，降低接收機的雜訊指數，另外一個就是增加天線的效率與發射功率，這點目前比較常見的就是Antenna Apectrue Tuning 天線孔徑調諧器，有興趣可以聯絡Radrock銳石天線調諧器團隊獲得更詳細的技術支援，這個可以對每個天線的效率或增益直接提升1dB (~20%提升)，這個要讓PA or LNA多好個1dB是會要人命的。
另外Antenna Tuning System天線阻抗調整技術如果在搭配天線調諧器降低天線與收發端的失配問題，或直接針對發射進行板級的LoadPull提升輸出功率並且維持相同的線性度水準，這個的確是個牛逼的技術，要結合軟體演算法與硬體，也有可能是整個系統的一部分。
目前射頻沒有什麼大的產業新聞，榮耀願意嘗試新的東西也不錯，之後有機會研究這一顆C1在單獨在看看自己的猜測有沒有錯誤，猜錯就再寫一篇。
參考文獻
[1] 【榮耀Magic5 Pro拆解評測：榮耀青海湖技術究竟是什麼？】 https://www.bilibili.com/video/BV1HM4y1k78B/?share_source=copy_web
[2] 高通新一代驍龍8虎年發威：三歲的5G體驗越來越圓滿了
https://news.mydrivers.com/1/810/810246.htm
