功率放大器@@模块@@及其在@@@@5G设计中的@@作用@@@@

作者@@:Shawn Gibb,Qorvo 5G基站产品高级产品线经理@@

5G是无线通信领域有史以来最重要@@、最强大的@@技术@@之一@@。与@@4G相比@@,5G在@@数据传输速率@@、延迟和容量方面均实现了显著提升@@,有望成为影响业界乃至全球的@@真正变革性技术@@@@。

然而@@,这些根本性的@@性能改进给底层射频@@(RF)硬件带来更大的@@压力@@,也提出更严格的@@要求@@。功率放大器@@(PA)作为@@RF硬件中最重要的@@器件之一@@,其重要性亦伴随@@5G的@@普及而与@@日俱增@@。为帮助化解@@5G RF PA的@@设计挑战@@,功率放大器@@模块@@(Power Amplifier Modules, PAM)近年来已成为一种重要工具@@。

在@@这篇文章中@@,我们将讨论@@PA和它们在@@@@5G中的@@作用@@,以及@@Qorvo如何利用@@PAM助力未来的@@@@5G基础设施@@。

什么是功率放大器@@@@?

在@@处理@@RF信号时@@@@,尤其在@@@@5G的@@高频段@@,信号电平可能非常低@@。这种情况带来了一定挑战@@,因为电磁@@(EM)信号在@@较低的@@幅度下更容易受到系统级噪声的@@影响@@(即导致信噪比降低@@)。此外@@,较低的@@电压信号通常不足以缺乏驱动后续电路或@@天线@@。

工程师们利用@@PA来应对这些挑战@@。RF PA作为@@用于提高@@@@RF信号幅度@@、输出功率或@@驱动能力的@@电路模块@@,通常位于系统天线附近@@,从而为发射天线提供大功率信号@@。

使用@@PA的@@目的@@在@@于增强信号@@,同时@@保持信号从输入到输出的@@高保真度@@。因此@@,线性度@@、效率@@和输出功率是@@PA的@@重要指标@@。

PA的@@设计挑战@@

长期以来@@,人们在@@电路板上使用@@分立@@188足彩外围@@app 来设计@@PA及其周边电路@@。尽管这种方法多年来一直为该行业所采用@@@@;然而@@,随着一些非常规设计挑战的@@出现@@,这种方式的@@有效性受到了质疑@@。

其中一个挑战是如何在@@面积@@、成本@@、性能和功耗之间取得平衡@@。一般来说@@,这些参数相互之间存在@@冲突@@,设计人员必须知道如何优化电路@@,以在@@特定应用中以最佳的@@方式权衡取舍@@。当使用@@分立@@188足彩外围@@app 时@@,由于元器件选择@@、组件互用性及布局等因素会对性能造成影响@@,在@@这些权衡因素间取得平衡变得越来越困难@@。

在@@向@@5G的@@演进中@@,这一情况变得更为复杂@@,因为系统需要覆盖更宽的@@带宽和更高的@@频率范围@@。如今的@@系统在@@工作频率高达@@4GHz的@@同时@@@@,需要具备@@高达@@400MHz的@@平均瞬时@@带宽@@。因此@@,所面对的@@挑战在@@于既要在@@这个频段上达成前文所提到的@@系统权衡@@,又要同时@@保持性能@@。

采用@@PAM的@@解决方案@@

为应对这些挑战@@,Qorvo将目光转向@@PAM。PAM是将@@PA及其周边电路@@的@@分立@@188足彩外围@@app 集成至单个封装解决方案中的@@电子@@器件@@。

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@@它们作为@@分立的@@电路模块实现@@。通过将整个@@PA系统集成到单个模块@@,我们可以获得许多重要的@@成果@@,如下图所示@@。

Qorvo QPA4501 PAM产品集成一个@@Doherty 末级放大器@@,可实现高功率及高效率@@@@

首先@@,PAM使基站等@@RF系统的@@设计相比@@分立方案更为简化@@。设计人员无需挑选@@188足彩外围@@app 和设计分立电路@@,便可选择适合自己需要的@@模块@@,并将其作为@@一个整体在@@系统中实施@@。

除此之外@@,与@@非模块化解决方案相比@@@@,PAM还带来更卓越的@@性能与@@更小的@@面积@@。通过集成@@188足彩外围@@app ,可将寄生效应等布局问题将至最低@@,从而获得更高的@@性能与@@效率@@@@。Qorvo的@@PAM还同时@@为设计人员解决了阻抗匹配等问题@@,确保最高性能的@@达成@@。

最后@@,这种集成方式使系统平均体积更小@@,为用户的@@最终系统设计节省了重量和面积@@。

Qorvo的@@PAM专业技术@@@@

Qorvo提供业界最庞大@@、最具创新性的@@碳化硅基氮化镓@@(GaN-on-SiC)产品组合@@,帮助用户实现卓越的@@效率@@和操作带宽@@。GaN-on-SiC产品具有功率密度高@@、尺寸小@@、增益出色@@、可靠性高和工艺成熟等特点@@。

Qorvo认识到@@PAM在@@未来@@5G系统设计中的@@重要性@@,并致力于为市场打造业界领先的@@解决方案@@@@。Qorvo的@@PAM旨在@@实现功率@@、效率@@、尺寸和成本@@间的@@平衡@@,同时@@尽可能简化用户的@@设计@@。

关于作者@@@@

Shawn Gibb

5G基站产品高级产品线经理@@

Shawn在@@GaN技术@@领域超过@@25年的@@工作经验@@,使其十分了解这项技术@@的@@能力与@@挑战@@。作为@@我们@@GaN基站产品的@@产品经理@@,他与@@客户同我们著名的@@@@GaN专家团队紧密合作@@,共同开发将塑造无线通信未来的@@前沿产品@@。

文章来源@@:Qorvo半导体@@