功率放大器@@模块@@及其在@@@@ 5G 设计@@中的@@作用@@@@

作者@@:Shawn Gibb,文章来源@@: Qorvo半导体微信公众号@@@@

许多射频设计@@人员都对@@ Franklin Douglass 的@@名言深有同感@@:“没有斗争就没有进步@@。”在@@为@@ 5G 进行设计@@时@@@@,尤其如此@@。科技有望改变无线通信@@,但也会带来设计@@难题@@。利用功率放大器@@模块@@@@ (PAM) 来化解@@。以下是你需要知道的@@一切@@。

5G 是无线通信市场领域有史以来十分重要的@@强大技术@@之一@@。与@@ 4G 相比@@,5G 在@@数据速率@@、延迟和容量方面都有显著提升@@,有望成为行业乃至全球真正的@@变革性技术@@@@。

然而@@,这些根本性的@@性能改进也对底层射频@@ (RF) 硬件产生了更大的@@压力@@,并提出了更严格的@@要求@@。功率放大器@@ (PA) 是射频硬件中非常重要的@@部件之一@@,随着@@ 5G 的@@普及@@,它的@@重要性不断提升@@。为了帮助缓解为@@ 5G 设计@@射频放大器的@@挑战@@,近年@@来@@,功率放大器@@模块@@ (PAM) 已成为一个重要的@@工具@@。

在@@这篇博文中@@,我们将讨论功率放大器@@及其在@@@@ 5G 中的@@作用@@,以及@@ Qorvo 如何利用功率放大器@@模块@@@@来帮助支持未来的@@@@ 5G 基础设施@@。

什么是功率放大器@@@@?

在@@处理射频信号时@@@@,特别是在@@@@ 5G 的@@高频段@@,电压电平可能非常低@@。这是一个挑战@@,因为电磁@@ (EM) 信号在@@较低的@@振幅下更容易受到系统级噪声的@@影响@@(即@@,信噪比降低@@)。除此之外@@,较低电压信号通常缺乏驱动下游电路或@@天线所需的@@强度@@。

为了解决这些挑战@@,开发人员使用了功率放大器@@@@。射频功率放大器@@是一个电路模块@@,用于增加射频信号的@@振幅@@、功率输出或@@驱动能力@@。一般来说@@,射频功率放大器@@位于系统天线附近@@,为发射天线提供高功率信号@@。

使用功率放大器@@的@@目的@@是增强信号@@,同时@@保持从输入到输出的@@高保真度@@。因此@@,线性度@@、效率@@和输出功率是功率放大器@@的@@几个重要规格参数@@。

功率放大器@@设计@@挑战@@

过去@@,功率放大器@@及其周围的@@电路是采用板载分立式@@188足彩外围@@app 设计@@。虽然这种方法在@@行业内使用了很多年@@@@,但由于出现了一些非常大的@@设计@@挑战@@,这种方法的@@有效性受到质疑@@。

其中一个挑战是如何在@@面积@@、成本@@、性能和功耗之间做一个权衡@@。一般来说@@,这些规格参数往往是相互冲突的@@@@,设计@@人员必须知道如何优化其电路@@,以便针对特定应用尽可能兼顾这些权衡因素@@。在@@使用分立式@@188足彩外围@@app 时@@,由于零件选择@@、188足彩外围@@app 互用性和布局等都会影响性能@@,要在@@这些因素之间取得平衡变得越来越困难@@。

当发展到@@5G 时@@,这种情况就更加复杂了@@,此时@@系统还需要覆盖更宽的@@带宽和更高的@@频率范围@@。当今的@@系统需要高达@@ 400 Mhz 的@@平均瞬时@@带宽@@,同时@@工作频率高达@@ 4 GHz。现在@@的@@挑战要求在@@实现上述系统权衡的@@同时@@@@,还要提供该频带范围的@@性能@@。

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采用功率放大器@@模块@@@@ (PAM) 的@@解决方案@@

为了应对这些挑战@@,Qorvo 开始使用@@ PAM。

PAM 是一种电子@@@@188足彩外围@@app ,它将功率放大器@@中的@@分立@@188足彩外围@@app 及其周围的@@电路整合到单个封装解决方案中@@。例如@@,在@@ 5G 基站应用中@@,PAM 可以将驱动放大器和末级放大器集成@@到单个封装中@@,而不是将它们用作分立电路模块@@。通过@@将整个功率放大器@@系统集成@@到单个模块中@@,我们可以获得许多重要的@@结果@@(图@@1)。

首先@@,PAM 使射频系统@@(比如基站@@)的@@设计@@明显比分立方案更容易实施@@。设计@@人员无需选择@@188足彩外围@@app 和设计@@分立电路@@,而是可以选择适合其需求的@@模块@@,并将其作为一个整体在@@系统中实现@@。

除此之外@@,与@@非模块解决方案相比@@@@,PAM 还可以实现更好的@@性能和空间@@布局@@。通过@@188足彩外围@@app 集成@@,可以尽量减少寄生等布局问题@@,从而提高@@性能和效率@@@@。Qorvo PAM 还为设计@@人员解决了阻抗匹配等问题@@,确保尽可能实现更高性能@@。

最后@@,这种集成@@设计@@可实现更小的@@系统@@,有助于用户减少最终系统的@@重量和占用面积@@。

Qorvo 的@@ PAM 专业知识@@

Qorvo 提供种类齐全@@、具有创意的@@@@ GaN-on-SiC 产品组合@@,帮助用户显著提升效率@@和工作带宽@@。该公司的@@@@GaN-on-SiC 产品具有高功率密度@@、小尺寸@@、增益出色@@、高可靠性和工艺成熟的@@特点@@。Qorvo 认识到@@ PAM 在@@未来@@ 5G 系统设计@@中的@@重要性@@,正在@@努力为市场带来各种先进的@@解决方案@@@@。Qorvo 的@@ PAM 旨在@@实现功率@@、效率@@、尺寸和成本@@的@@平衡@@,同时@@使用户的@@设计@@尽可能地简单@@。

QPA4501

https://www.qorvo.com/products/p/QPA4501

GaN-on-SiC

https://www.mouser.com/c/semiconductors/wireless-rf-semiconductors/?q=Ga...

5G

https://www.mouser.com/new/qorvo/qorvo-5g-solutions/

关于作者@@@@:
Shawn Gibb,5G 基站产品高级产品线经理@@
Shawn 从事氮化镓技术@@工作超过@@ 25 年@@,了解这项技术@@的@@性能和面临挑战@@。作为我们的@@@@ GaN 基站产品经理@@,他与@@客户以及@@我们著名的@@@@ GaN 专家团队合作@@,共同开发先进的@@产品@@,助力塑造无线通信的@@未来@@。