5G的射頻技術(shù)詳細(xì)介紹

　　5G 愿景的真正實(shí)現(xiàn)，還需要更多創(chuàng)新。網(wǎng)絡(luò)基站和用戶(hù)設(shè)備（例如：手機(jī)）變得越來(lái)越纖薄和小巧，能耗也變得越來(lái)越低。為了適合小尺寸設(shè)備，許多射頻應(yīng)用所使用的印刷電路板（PCB）也在不斷減小尺寸。因此，射頻應(yīng)用供應(yīng)商必須開(kāi)發(fā)新的封裝技術(shù)，盡量減小射頻組件的占位面積。再進(jìn)一步，部分供應(yīng)商開(kāi)始開(kāi)發(fā)系統(tǒng)級(jí)封裝辦法（SiP），以減少射頻組件的數(shù)量 ——盡管這種辦法將會(huì)增加封裝成本。系統(tǒng)級(jí)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(gè)典型的射頻前端由開(kāi)關(guān)、濾波器、放大器及調(diào)諧組件組成。這些技術(shù)設(shè)備的尺寸不斷減小，并且相互集成度不斷加大。結(jié)果，在手機(jī)、小蜂窩、天線陣列系統(tǒng)、WiFi 等 5G 應(yīng)用中，射頻前端正在變成一個(gè)復(fù)雜的、高度集成的系統(tǒng)封包。不管怎樣，5G 愿景的實(shí)現(xiàn)都需要射頻技術(shù)和封裝技術(shù)的顛覆性創(chuàng)新。

　　氮化鎵技術(shù)

　　氮化鎵（GaN）是一種二進(jìn)制 III/V 族帶隙半導(dǎo)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(shù)的 5G 通信潛力才剛剛顯現(xiàn)。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(yōu)勢(shì)，讓設(shè)備制造商能夠減小基站體積。反過(guò)來(lái)，這又有助于減少 5G 基站信號(hào)塔上安裝的天線陣列系統(tǒng)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(shù)最適合實(shí)現(xiàn)高有效等向輻射基站功率（EIRP），如圖 4-5 所示。美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)定義了非常高的 EIRP 限值，規(guī)定對(duì)于 28GHz 和 39GHz 頻帶，每 100MHz 帶寬需要達(dá)到 75 dBm 功率。因此帶來(lái)了哪些挑戰(zhàn)？相關(guān)設(shè)備的搭建既要滿(mǎn)足這些目標(biāo)，又要將成本、尺寸、重量和功率等保持在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的預(yù)算范圍內(nèi)。氮化鎵技術(shù)是關(guān)鍵；相比于其他技術(shù)，氮化鎵技術(shù)在達(dá)到以上高 EIRP 值時(shí)，使用的元件更少，并且輸出功率更高。

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