有它信号就好？带你认识路由器的FEM！

618的各种预热活动已经开启，很多打算换路由器的朋友们也在后台问小狮子，XX路由器的广告里常常有“采用了X颗大功率FEM，信号超强”之类说法。这个FEM是什么东西？有它信号真的强吗？今天我们就来谈谈这个取代“多天线”成为路由器广告新话术的FEM。

 

什么是FEM？

 

 

 

FEM，是射频前端模组的缩写（Front-End Modules）。

 

WiFi-FEM指的是用于WiFi通信将一系列射频前端电路，例如功率放大器（PA）、射频开关（switch）、低噪声放大器（LNA）、滤波器和双工器集成在一起的模组。而目前，集成功率放大器、射频开关以及低噪声放大器的形式，为WiFi-FEM产品主流的产品集成方式。

 

PA作为信号的发射放大，LNA作为信号的接收放大，Switch作为信号的发射和接收切换。

 

一个FEM芯片的结构原理图

在一张无线网卡上的FEM芯片

 

为什么突然FEM兴起了？

 

 

 

早期在WiFi4时代中（仅2.4GHz频段），大家看到的广告主要是“天线多，所以信号强“。

 

这时候各种真的假的“穿墙王“路由器，基本没有宣传采用了FEM，也甚至没有采用FEM的。

 

这是因为功率放大器（PA）和低噪声放大器（LNA）主要采用CMOS工艺设计，当时直接集成在WiFi的收发芯片电路当中（核心网络芯片），加上2.4GHz频段本身的穿透力比较强，不大的信号功率就可以拥有不错的信号穿透传播性，因此2.4GHz频段不需要外置的PA、LNA和FEM电路。

 

早期的WIFI6低端路由器也有采用SOC芯片集成PA/LNA而不采用FEM的，例如这套MTK的AX1800芯片方案就是采用两颗无线芯片（2.4和5GHz）集成PA/LAN的方式

 

而来到WiFi5、WiFi6时代，由于高频的5GHz信号衰减较高，因此往往外挂FEM电路来提高发射的信号增益，保证远距离通信的效率和距离。因此在WiFi5时代开始的智能手机中，WiFi-FEM逐渐成为智能手机中标配芯片，逐渐成为传统射频前端芯片厂商的新增市场。

 

而在双频路由器中，人们也发现，不仅5GHz信号靠主芯片的PA\LNA电路无法做到大功率了，而且由于芯片尺寸限制，很难同时把2.4GHz和5GHz的不同放大电路都做进一个芯片里，这将导致主网络芯片的体积巨大，发热和能耗也难以控制。

 

因此，这时候专门外挂一组FEM芯片就成为各方案商的主流解决方案了。

 

WIFI4时代的信号电路到WIFI6时代的信号电路，可见多出来的主要就是FEM

 

为什么FEM突然像“天线“一样多？

 

 

 

路由器中的核心无线连接芯片组成包括Tx/Rx收发机芯片、射频前端芯片，伴随着WiFi6对于发射功率以及线性度性能指标要求更高，WiFi-FEM单价呈现翻倍式提升，同时伴随着多天线MIMO的应用（MU-MIMO），单路MIMO实际上就需要一组FEM来处理这一路无线数据流的信号，所以单路由器使用的WiFi-FEM用量也提升显著。

 

简单来说，2X2MIMO很可能采用4颗FEM，而4X4 MIMO则一般要多达8颗FEM芯片。

下图就是某品牌三频WIFI6路由器，采用8天线和多FEM处理MU-MIMO和波束成形技术的原理。

 

 

有了FEM信号一定好吗？

 

 

 

在5G频段领域，这个说法有一定的正确性。但是很多比较强大的高集成SOC方案，往往是把2.4GHz频段放大电路直接放网络交换芯片中了，所以这个说法不一定成立。

 

不过，目前的中高端路由器，不仅通过FEM分别处理各个天线的MIMO，也通过分配不同的频段FEM来处理相关的频段信号。

 

例如，前不久我们评测的华硕TUF-AX3000 v2电竞路由器，就有2.4G和5G的不同的FEM芯片，2.4G使用的是国产康希通信KCT8243HE，而5G是康希通信的KCT8528HE。

 

而最近大家点名率颇高的华为AX6，也有4颗5G FEM芯片和4颗2.4G FEM芯片，都是

唯捷创芯的VC系列FEM芯片。

 

而近期入门级的XDR3020 V2，则仍然是MTK低端方案传统，没用外置FEM，集成在MT7976C芯片中，受到芯片体积限制，因此只能做到2x2 mimo了。

 

大热的红米AX6000，则是8颗RTC的FEM芯片。但是，决定FEM信号强度的还有一个核心问题，就是信号强度和发射功率。

 

特别是一线大厂Qorvo（大部分高通方案路由器御用FEM）的QPF系列，往往采用的FEM芯片（包括系列同架构芯片）有高功率和低功率之分，且厂家往往还会通过自己的“超频“固定来进行不同的Turbo调校，因此就有了同样系列的路由器产品，FEM数量也一样，但信号强度有明显差异的问题。

 

著名的QPF4588 FEM（红米AX5400电竞版的FEM）的信号参数（上）和QPF4550（红米AX6）FEM的信号参数（下）有明显区别

 

所以，购买的时候，需要大家多问问客服，相关的FEM的情况，然后百度下相关参数，那么至少从纸面数据上，就知道哪款路由器的信号性能可能更强。