618的各種預熱活動已經開啟，很多打算換路由器的朋友們也在后臺問小獅子，XX路由器的廣告里常常有“采用了X顆大功率FEM，信號超強”之類說法。這個FEM是什么東西？有它信號真的強嗎？今天我們就來談談這個取代“多天線”成為路由器廣告新話術的FEM。

 

什么是FEM？

 

 

 

FEM，是射頻前端模組的縮寫（Front-End Modules）。

 

WiFi-FEM指的是用于WiFi通信將一系列射頻前端電路，例如功率放大器（PA）、射頻開關（switch）、低噪聲放大器（LNA）、濾波器和雙工器集成在一起的模組。而目前，集成功率放大器、射頻開關以及低噪聲放大器的形式，為WiFi-FEM產品主流的產品集成方式。

 

PA作為信號的發射放大，LNA作為信號的接收放大，Switch作為信號的發射和接收切換。

 

一個FEM芯片的結構原理圖

在一張無線網卡上的FEM芯片

 

為什么突然FEM興起了？

 

 

 

早期在WiFi4時代中（僅2.4GHz頻段），大家看到的廣告主要是“天線多，所以信號強“。

 

這時候各種真的假的“穿墻王“路由器，基本沒有宣傳采用了FEM，也甚至沒有采用FEM的。

 

這是因為功率放大器（PA）和低噪聲放大器（LNA）主要采用CMOS工藝設計，當時直接集成在WiFi的收發芯片電路當中（核心網絡芯片），加上2.4GHz頻段本身的穿透力比較強，不大的信號功率就可以擁有不錯的信號穿透傳播性，因此2.4GHz頻段不需要外置的PA、LNA和FEM電路。

 

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，例如這套MTK的AX1800芯片方案就是采用兩顆無線芯片（2.4和5GHz）集成PA/LAN的方式

 

而來到WiFi5、WiFi6時代，由于高頻的5GHz信號衰減較高，因此往往外掛FEM電路來提高發射的信號增益，保證遠距離通信的效率和距離。因此在WiFi5時代開始的智能手機中，WiFi-FEM逐漸成為智能手機中標配芯片，逐漸成為傳統射頻前端芯片廠商的新增市場。

 

而在雙頻路由器中，人們也發現，不僅5GHz信號靠主芯片的PA\LNA電路無法做到大功率了，而且由于芯片尺寸限制，很難同時把2.4GHz和5GHz的不同放大電路都做進一個芯片里，這將導致主網絡芯片的體積巨大，發熱和能耗也難以控制。

 

因此，這時候專門外掛一組FEM芯片就成為各方案商的主流解決方案了。

 

WIFI4時代的信號電路到WIFI6時代的信號電路，可見多出來的主要就是FEM

 

為什么FEM突然像“天線“一樣多？

 

 

 

路由器中的核心無線連接芯片組成包括Tx/Rx收發機芯片、射頻前端芯片，伴隨著WiFi6對于發射功率以及線性度性能指標要求更高，WiFi-FEM單價呈現翻倍式提升，同時伴隨著多天線MIMO的應用（MU-MIMO），單路MIMO實際上就需要一組FEM來處理這一路無線數據流的信號，所以單路由器使用的WiFi-FEM用量也提升顯著。

 

簡單來說，2X2MIMO很可能采用4顆FEM，而4X4 MIMO則一般要多達8顆FEM芯片。

下圖就是某品牌三頻WIFI6路由器，采用8天線和多FEM處理MU-MIMO和波束成形技術的原理。

 

 

有了FEM信號一定好嗎？

 

 

 

在5G頻段領域，這個說法有一定的正確性。但是很多比較強大的高集成SOC方案，往往是把2.4GHz頻段放大電路直接放網絡交換芯片中了，所以這個說法不一定成立。

 

不過，目前的中高端路由器，不僅通過FEM分別處理各個天線的MIMO，也通過分配不同的頻段FEM來處理相關的頻段信號。

 

例如，前不久我們評測的華碩TUF-AX3000 v2電競路由器，就有2.4G和5G的不同的FEM芯片，2.4G使用的是國產康希通信KCT8243HE，而5G是康希通信的KCT8528HE。

 

而最近大家點名率頗高的華為AX6，也有4顆5G FEM芯片和4顆2.4G FEM芯片，都是

唯捷創芯的VC系列FEM芯片。

 

而近期入門級的XDR3020 V2，則仍然是MTK低端方案傳統，沒用外置FEM，集成在MT7976C芯片中，受到芯片體積限制，因此只能做到2x2 mimo了。

 

大熱的紅米AX6000，則是8顆RTC的FEM芯片。但是，決定FEM信號強度的還有一個核心問題，就是信號強度和發射功率。

 

特別是一線大廠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（包括系列同架構芯片）有高功率和低功率之分，且廠家往往還會通過自己的“超頻“固定來進行不同的Turbo調校，因此就有了同樣系列的路由器產品，FEM數量也一樣，但信號強度有明顯差異的問題。

 

著名的QPF4588 FEM（紅米AX5400電競版的FEM）的信號參數（上）和QPF4550（紅米AX6）FEM的信號參數（下）有明顯區別

 

所以，購買的時候，需要大家多問問客服，相關的FEM的情況，然后百度下相關參數，那么至少從紙面數據上，就知道哪款路由器的信號性能可能更強。