Bagaimanakah untuk mencapai matlamat 5G rantaian RF dan matlamat rangkaian "hijau"?

Masuki dunia RF Gallium Nitride (GaN) – teknologi PA kuasa yang sangat cekap, jurang jalur lebar dan andal ini membolehkan penambahbaikan ketara dalam kecekapan rangkaian dari tahun ke tahun. Seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah, pengenalan GaN ke dalam ekosistem stesen transceiver pangkalan (BTS) telah meningkatkan kecekapan bahagian hadapan secara mendadak, menjadikannya teknologi baharu pilihan untuk aplikasi berkuasa tinggi dan berkuasa rendah.

Ciri-ciri cemerlang 2GaN, termasuk ketumpatan kuasa yang tinggi, kecekapan kuasa tambah (PAE) yang tinggi, gandaan yang tinggi dan kemudahan pemadanan impedans, meningkatkan kecekapan keseluruhan rantaian RF. Seperti pereka kereta Formula 1, jurutera tanpa wayar boleh memperhalusi dan menala sistem RF mereka untuk mengoptimumkan prestasi dari semasa ke semasa. Menggunakan teknologi semikonduktor yang lebih baik secara asasnya dari awal boleh mencapai matlamat prestasi sambil meningkatkan kecekapan tenaga secara dramatik.

5G 和 GaN

Pengembangan rangkaian 4G LTE semakin matang, tetapi pelbagai penaiktarafan diperlukan untuk merapatkan jurang dengan 5G. Kita kini berada dalam peringkat definisi dan pembuktian konsep 5G, tetapi syarikat seperti Verizon sedang mempercepatkan garis masa untuk membolehkan penggunaan awal yang tertumpu pada akses tanpa wayar tetap.

Percubaan awal 5G bermula pada tahun 2013, dan data daripada percubaan awal dan terkini kini dikeluarkan secara berkala.

Teknologi utama yang memberikan hasil yang memberangsangkan pada gelombang milimeter, susunan antena MIMO yang besar dan pembentukan alur sudah pun dalam pembangunan pra-komersial. Semua OEM stesen pangkalan telah memasuki mod percubaan produk.

Syarikat seperti Qualcomm, Intel dan lain-lain sedang menguji modem yang didayakan 5G seperti modem X50 yang beroperasi dalam jalur 28 GHz.

Qorvo dan NanoSemi telah mengeluarkan data demonstrasi mengenai keputusan linearisasi jalur ultra lebar untuk peranti GaN yang sesuai untuk aplikasi MIMO yang besar. Syarikat-syarikat yang berpandangan jauh ini sedang meneroka seni bina sistem 5G utama, jalur frekuensi dan membolehkan teknologi mencari keseimbangan kos, prestasi dan kerumitan yang tepat.

Untuk memenuhi keperluan 5G yang pelbagai, pengeluar GaN perlu menawarkan pelbagai varian merentasi pelbagai frekuensi dan tahap kuasa. Dengan pelbagai pilihan proses GaN yang tersedia, pereka bentuk boleh memadankan teknologi GaN secara optimum dengan aplikasi mereka. Carta di bawah menggambarkan keupayaan Qorvo dalam bidang ini.

Seperti yang disebut oleh Doug Reep dari Qorvo dalam artikel lain, GaN akan menggantikan bahan semikonduktor tradisional untuk aplikasi rangkaian 5G seperti sel kecil yang memerlukan frekuensi yang lebih tinggi, integrasi yang ketat dan kos pelaksanaan yang terendah.

Beliau juga mencadangkan bahawa prestasi yang ditawarkan oleh GaN voltan rendah pasti akan menemui jalannya ke dalam peranti mudah alih. Keupayaan GaN untuk beroperasi dalam persekitaran suhu tinggi menjadikannya sesuai untuk penyejukan pasif, elektronik stesen pangkalan menara luaran sepenuhnya dan aplikasi automotif. Secara keseluruhannya, mempunyai pilihan teknologi GaN yang luas bermakna lebih banyak keperluan aplikasi dipenuhi.

Hari ini, GaN banyak digunakan dalam segmen pasaran sel kecil dan BTS dan akan terus berkembang pada tahun 2016. Penghantaran GaN dijangka mencecah hampir $300 juta pada tahun 2016, meningkat daripada $150 juta pada tahun 2015.

Penggunaan sel kecil yang padat, sistem antena teragih (DAS) dan rangkaian hujung radio jarak jauh memainkan peranan penting dalam trend ini.

Insentif spektrum yang belum diterokai, daya pemprosesan yang tinggi dan matlamat kependaman rendah menarik pembangun untuk beralih kepada jalur frekuensi mmWave yang lebih tinggi.

Jalur spektrum gelombang milimeter menawarkan 10 hingga 30 kali ganda lebar jalur jalur 4G semasa (<4 GHz), dan kapasiti rangkaian adalah berkadar terus dengan lebar jalur yang tersedia.

GaN sangat sesuai untuk menyampaikan frekuensi tinggi dan lebar jalur yang luas yang diperlukan dalam domain gelombang milimeter. Ia memenuhi keperluan prestasi dan saiz kecil, seperti yang ditunjukkan dalam imej di atas.

Aplikasi yang menggunakan jalur gelombang milimeter memerlukan teknologi pembentukan pancaran berarah tinggi (pembentukan pancaran memfokuskan isyarat radio ke dalam pancaran berarah tinggi, sekali gus meningkatkan kuasa dan meminimumkan gangguan pada peralatan pengguna).

Ini bermakna subsistem RF memerlukan sebilangan besar komponen aktif untuk memacu apertur yang agak padat. GaN sangat sesuai untuk aplikasi ini kerana memberikan prestasi yang hebat dalam saiz pakej yang kecil adalah salah satu cirinya yang paling ketara.

Menjelang tahun 2020, apabila 5G semakin matang, kita semua akan menemui keupayaan dan manfaat yang dibawanya. Hari ini, percubaan, rancangan, perbincangan dan demonstrasi terus memacu definisi piawaian 5G. Tetapi esok, latensi sub-1ms dan kapasiti yang sangat tinggi akan berada di mana-mana dalam kehidupan seharian kita. Walau apa pun hasilnya, GaN pasti akan menjadi teknologi utama dalam aplikasi 5G. 

Nota: Artikel ini diterbitkan semula daripada Internet dan menyokong perlindungan hak harta intelek. Sila nyatakan sumber asal dan pengarang semasa mencetak semula. Jika terdapat sebarang pelanggaran, sila hubungi kami untuk memadamkannya.

Nombor telefon syarikat: +86-0755-83044319
Faks/FAKS: +86-0755-83975897
E-mel: 1615456225@qq.com
SQ: 3518641314 Pengurus Li

QQ: 332496225 Pengurus Qiu

Alamat: Bilik 809, Bangunan C, Bangunan Teknologi Zhantao, No. 1079 Minzhi Avenue, Daerah Baharu Longhua, Shenzhen