Как достичь целей в области радиочастотной инфраструктуры 5G и целей создания «зеленых» сетей?

Откройте для себя мир радиочастотного нитрида галлия (GaN) — эта высокоэффективная, широкополосная и надежная технология усилителей мощности обеспечивает значительное повышение эффективности сетей из года в год. Как показано на рисунке ниже, внедрение GaN в экосистему базовых приемопередающих станций (БТС) значительно повысило эффективность входного каскада, сделав его новой предпочтительной технологией как для мощных, так и для маломощных приложений.

Превосходные свойства 2GaN, включая высокую плотность мощности, высокую эффективность преобразования мощности (PAE), высокое усиление и простоту согласования импеданса, повышают общую эффективность радиочастотного тракта. Подобно конструкторам болида Формулы-1, инженеры-программисты могут точно настраивать свои радиочастотные системы для оптимизации производительности с течением времени. Использование принципиально более совершенных полупроводниковых технологий с самого начала позволяет достичь целевых показателей производительности, одновременно значительно повышая энергоэффективность.

5G и GaN

Развитие сетей 4G LTE идет полным ходом, но для того, чтобы догнать 5G, необходимы многочисленные модернизации. В настоящее время мы находимся на этапах определения концепции 5G и проверки ее работоспособности, но такие компании, как Verizon, ускоряют сроки, чтобы обеспечить раннее развертывание, ориентированное на фиксированный беспроводной доступ.

Первые испытания 5G начались в 2013 году, и данные как ранних, так и последних испытаний регулярно публикуются.

Ключевые технологии, демонстрирующие многообещающие результаты в миллиметровом диапазоне волн, массивные MIMO-антенные решетки и формирование луча уже находятся на стадии предкоммерческой разработки. Все производители базовых станций перешли в режим испытаний своей продукции.

Такие компании, как Qualcomm, Intel и другие, тестируют модемы с поддержкой 5G, например, модем X50, работающий в диапазоне 28 ГГц.

Компании Qorvo и NanoSemi опубликовали демонстрационные данные о результатах сверхширокополосной линеаризации GaN-устройств, подходящих для приложений Massive MIMO. Эти дальновидные компании изучают ключевые архитектуры систем 5G, частотные диапазоны и перспективные технологии, чтобы найти оптимальный баланс между стоимостью, производительностью и сложностью.

Для удовлетворения разнообразных требований 5G производителям GaN необходимо предлагать множество вариантов в широком диапазоне частот и уровней мощности. Благодаря наличию нескольких вариантов технологического процесса GaN, разработчики могут оптимально подобрать технологию GaN для своего приложения. Приведенная ниже диаграмма иллюстрирует возможности Qorvo в этой области.

Как отметил Дуг Рип из Qorvo в другой статье, нитрид галлия (GaN) заменит традиционные полупроводниковые материалы в приложениях для сетей 5G, таких как малые соты, требующие более высоких частот, тесной интеграции и минимальной стоимости внедрения.

Он также предположил, что возможности низковольтного GaN неизбежно найдут применение в мобильных устройствах. Способность GaN работать в условиях высоких температур делает его идеальным для пассивного охлаждения, электроники базовых станций наружного применения и автомобильной промышленности. В целом, широкий выбор технологий GaN позволит удовлетворить больше потребностей в различных областях применения.

Сегодня нитрид галлия (GaN) широко используется в сегментах малых сот и базовых станций и продолжит расти в 2016 году. Ожидается, что объем поставок GaN в 2016 году достигнет почти 300 миллионов долларов, по сравнению со 150 миллионами долларов в 2015 году.

Важную роль в этой тенденции играет более плотное развертывание малых сот, распределенных антенных систем (DAS) и сетей радиосвязи дальнего действия.

Стимулы, связанные с использованием неиспользованного спектра, высокой пропускной способностью и низкой задержкой, привлекают разработчиков к переходу на более высокие диапазоны миллиметровых волн.

Диапазоны миллиметровых волн обеспечивают в 10–30 раз большую пропускную способность, чем существующие диапазоны 4G (<4 ГГц), а пропускная способность сети прямо пропорциональна доступной полосе пропускания.

Нитрид галлия (GaN) идеально подходит для обеспечения высоких частот и широкой полосы пропускания, необходимых в миллиметровом диапазоне волн. Он отвечает требованиям к производительности и малым размерам, как показано на изображении выше.

Для приложений, использующих миллиметровый диапазон волн, требуется технология высоконаправленного формирования луча (формирование луча фокусирует радиосигналы в высоконаправленные лучи, тем самым увеличивая мощность и минимизируя помехи для пользовательского оборудования).

Это означает, что для работы радиочастотной подсистемы потребуется большое количество активных компонентов для управления относительно компактной апертурой. GaN хорошо подходит для таких применений, поскольку одной из его наиболее примечательных особенностей является высокая производительность в малом корпусе.

К 2020 году, по мере развития 5G, мы все откроем для себя его возможности и преимущества. Сегодня испытания, планы, дискуссии и демонстрации продолжают определять стандарты 5G. Но завтра задержка менее 1 мс и чрезвычайно высокая пропускная способность будут повсюду в нашей повседневной жизни. Независимо от результата, GaN, несомненно, станет ключевой технологией в приложениях 5G. 

Примечание: Данная статья воспроизведена из интернета и направлена ​​на защиту прав интеллектуальной собственности. При перепечатке, пожалуйста, указывайте первоисточник и автора. В случае нарушения авторских прав, пожалуйста, свяжитесь с нами для удаления публикации.

Номер телефона компании: +86-0755-83044319
Факс: +86-0755-83975897
Почта: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 Менеджер Ли

QQ: 332496225 Менеджер Цю

Адрес: Комната 809, корпус C, технологический корпус Чжаньтао, проспект Миньчжи, 1079, новый район Лунхуа, Шэньчжэнь.