Hoe kunnen we de doelstellingen van RF-ketens voor 5G en de doelstellingen voor een "groen" netwerk realiseren?

Betreed de wereld van RF-galliumnitride (GaN) – deze zeer efficiënte, breedbandige en betrouwbare eindversterkertechnologie maakt jaar na jaar aanzienlijke verbeteringen in de netwerkefficiëntie mogelijk. Zoals in de onderstaande afbeelding te zien is, heeft de introductie van GaN in het ecosysteem van basiszendstations (BTS) de front-end-efficiëntie drastisch verbeterd, waardoor het een nieuwe voorkeurstechnologie is geworden voor zowel toepassingen met hoog als laag vermogen.

De uitstekende eigenschappen van 2GaN, waaronder een hoge vermogensdichtheid, een hoge vermogensrendement (PAE), een hoge versterking en het gemak van impedantieaanpassing, verbeteren de algehele efficiëntie van de RF-keten. Net als de ontwerpers van een Formule 1-auto kunnen draadloze ingenieurs hun RF-systemen verfijnen en optimaliseren om de prestaties in de loop van de tijd te verbeteren. Door vanaf het begin fundamenteel betere halfgeleidertechnologie te gebruiken, kunnen prestatiedoelen worden bereikt en tegelijkertijd de energie-efficiëntie drastisch worden verbeterd.

5G en GaN

De uitbreiding van 4G LTE-netwerken vordert gestaag, maar er zijn meerdere upgrades nodig om de kloof met 5G te dichten. We bevinden ons momenteel in de fase van 5G-definitie en proof-of-concept, maar bedrijven zoals Verizon versnellen de planning om vroege implementaties mogelijk te maken die zich richten op vaste draadloze toegang.

De eerste 5G-proeven begonnen in 2013 en de gegevens van die vroege en recente proeven worden nu regelmatig openbaar gemaakt.

Belangrijke technologieën die veelbelovende resultaten opleveren bij millimetergolven, massieve MIMO-antenne-arrays en beamforming bevinden zich al in de pre-commerciële ontwikkelingsfase. Alle OEM's van basisstations zijn begonnen met producttesten.

Bedrijven zoals Qualcomm, Intel en anderen testen 5G-modems, zoals de X50-modem die werkt op de 28 GHz-band.

Qorvo en NanoSemi hebben demonstratiegegevens vrijgegeven over ultrabreedbandlinearisatieresultaten voor GaN-apparaten die geschikt zijn voor massieve MIMO-toepassingen. Deze vooruitstrevende bedrijven onderzoeken belangrijke 5G-systeemarchitecturen, frequentiebanden en ondersteunende technologieën om de juiste balans te vinden tussen kosten, prestaties en complexiteit.

Om aan de uiteenlopende 5G-vereisten te voldoen, moeten GaN-fabrikanten meerdere varianten aanbieden voor een breed scala aan frequenties en vermogensniveaus. Dankzij de verschillende GaN-procesopties kunnen ontwerpers de GaN-technologie optimaal afstemmen op hun toepassing. De onderstaande grafiek illustreert de mogelijkheden van Qorvo op dit gebied.

Zoals Doug Reep van Qorvo in een ander artikel al aangaf, zal GaN traditionele halfgeleidermaterialen vervangen voor 5G-netwerktoepassingen zoals small cells, die hogere frequenties, nauwe integratie en de laagste implementatiekosten vereisen.

Hij suggereerde verder dat de prestaties van laagspannings-GaN onvermijdelijk hun weg zullen vinden naar mobiele apparaten. Het vermogen van GaN om te functioneren in omgevingen met hoge temperaturen maakt het ideaal voor passieve koeling, elektronica voor buitengebruik in torenvormige basisstations en automobieltoepassingen. Al met al zal een breed scala aan GaN-technologieën ervoor zorgen dat aan meer toepassingsbehoeften wordt voldaan.

GaN wordt tegenwoordig veel gebruikt in de marktsegmenten voor kleine zonnecellen en basisstations (BTS) en de groei zal zich in 2016 voortzetten. De verwachte omzet uit GaN-leveringen zal in 2016 bijna $300 miljoen bedragen, een stijging ten opzichte van $150 miljoen in 2015.

De toenemende dichtheid van kleine cellen, gedistribueerde antennesystemen (DAS) en langeafstandsradio-headendnetwerken speelt een belangrijke rol in deze trend.

De voordelen van nog ongebruikt spectrum, hoge doorvoersnelheden en lage latentie stimuleren ontwikkelaars om over te stappen naar hogere mmWave-frequentiebanden.

Millimetergolfspectrumbanden bieden 10 tot 30 keer de bandbreedte van de huidige 4G-banden (<4 GHz), en de netwerkcapaciteit is rechtstreeks evenredig met de beschikbare bandbreedte.

GaN is bij uitstek geschikt voor het leveren van de hoge frequenties en brede bandbreedtes die nodig zijn in het millimetergolfgebied. Het voldoet aan de prestatie- en compactheidseisen, zoals te zien is in de afbeelding hierboven.

Toepassingen die gebruikmaken van millimetergolfbanden vereisen zeer gerichte bundelvormingstechnologie (bundelvorming focust radiosignalen in zeer gerichte bundels, waardoor het vermogen wordt verhoogd en interferentie met gebruikersapparatuur wordt geminimaliseerd).

Dit betekent dat het RF-subsysteem een ​​groot aantal actieve componenten nodig heeft om de relatief compacte opening aan te sturen. GaN is zeer geschikt voor deze toepassingen, omdat het leveren van krachtige prestaties in een kleine behuizing een van de meest opvallende eigenschappen is.

Tegen 2020, wanneer 5G volwassener wordt, zullen we allemaal de mogelijkheden en voordelen ervan ontdekken. Vandaag de dag worden 5G-standaarden nog steeds gedefinieerd door middel van proeven, plannen, discussies en demonstraties. Maar morgen zullen latency van minder dan 1 ms en extreem hoge capaciteit alomtegenwoordig zijn in ons dagelijks leven. Ongeacht de uitkomst zal GaN ongetwijfeld een sleuteltechnologie worden in 5G-toepassingen. 

Let op: Dit artikel is afkomstig van internet en ondersteunt de bescherming van intellectuele eigendomsrechten. Vermeld bij herpublicatie de oorspronkelijke bron en auteur. Neem bij inbreuk contact met ons op zodat we het artikel kunnen verwijderen.

Telefoonnummer van het bedrijf: +86-0755-83044319
Fax: +86-0755-83975897
E-mail: 1615456225@qq.com
Vraag: 3518641314 Manager Li

Vraag: 332496225 Manager Qiu

Adres: Kamer 809, Gebouw C, Zhantao Technologiegebouw, Minzhilaan 1079, Longhua Nieuw District, Shenzhen