5G的射頻技術詳細介紹

　　5G 愿景的真正實現，還需要更多創新。網絡基站和用戶設備（例如：手機）變得越來越纖薄和小巧，能耗也變得越來越低。為了適合小尺寸設備，許多射頻應用所使用的印刷電路板（PCB）也在不斷減小尺寸。因此，射頻應用供應商必須開發新的封裝技術，盡量減小射頻組件的占位面積。再進一步，部分供應商開始開發系統級封裝辦法（SiP），以減少射頻組件的數量 ——盡管這種辦法將會增加封裝成本。系統級封裝辦法正在被用于射頻前端，而射頻前端包含基站與天線中間的所有組件。一個典型的射頻前端由開關、濾波器、放大器及調諧組件組成。這些技術設備的尺寸不斷減小，并且相互集成度不斷加大。結果，在手機、小蜂窩、天線陣列系統、WiFi 等 5G 應用中，射頻前端正在變成一個復雜的、高度集成的系統封包。不管怎樣，5G 愿景的實現都需要射頻技術和封裝技術的顛覆性創新。

　　氮化鎵技術

　　氮化鎵（GaN）是一種二進制 III/V 族帶隙半導體，非常適合用于高功率、耐高溫晶體管。氮化鎵功率放大器技術的 5G 通信潛力才剛剛顯現。氮化鎵具有高射頻功率、低直流功耗、小尺寸及高可靠性等優勢，讓設備制造商能夠減小基站體積。反過來，這又有助于減少 5G 基站信號塔上安裝的天線陣列系統的重量，因此可以降低安裝成本。另外，氮化鎵還能在各種毫米波頻率上，輕松支持高吞吐量和寬帶寬。氮化鎵技術最適合實現高有效等向輻射基站功率（EIRP），如圖 4-5 所示。美國聯邦通信委員會定義了非常高的 EIRP 限值，規定對于 28GHz 和 39GHz 頻帶，每 100MHz 帶寬需要達到 75 dBm 功率。因此帶來了哪些挑戰？相關設備的搭建既要滿足這些目標，又要將成本、尺寸、重量和功率等保持在移動網絡運營商的預算范圍內。氮化鎵技術是關鍵；相比于其他技術，氮化鎵技術在達到以上高 EIRP 值時，使用的元件更少，并且輸出功率更高。

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