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RF输出功率 在过去 20年里，基站射频功率放大器 (PA)使用双扩散金属 氧化物半导体(LDMOS)场效应晶体管产生宏基站中的射频 功率 。这项技术经过多年的发展，在单个设备可产生的功 率方面取得了长足进步 (目前约为 2kW)，并得到了高效利 用，从而击败了所有其他潜在的竞争者。但是， LDMOS的最 大可用工作频率约为 4GHz，这使其无法在大多数5G网络 提出的新频率上使用。氮化镓 (GaN)是有望接过这面大旗的 技术，在不到15 年的商业化历程中，已巩固了其在射频功 率方面发挥重要作用的地位。 例 如， GaN 半 导 体 管 芯 片 的 单 位 射 频 功 率 输 出 是 砷 化 镓 (GaAs) 的10 倍，并具有更高的效率、更高的电压范围和出 色的热特性。碳化硅 (SiC)基片上的 GaN提供了比硅基片上 GaN更好的性能，但同时成本也更高。这意味着后者将在成 本至关重要的小型蜂窝中派上用场，在这一领域与多年来 主导智能手机功率半导体技术的GaAs一较高下。 在 固 态 器 件 难 以 实 现 高 射 频 输 出 的 毫 米 波 频 率 ，硅 锗 (SiGe)、互补金属氧化物半导体(CMOS)和GaAs将成为关键 技术。除 LDMOS外，所有这些技术对于射频功率产生或接 收应用(例如低噪声放大器(LNA))也将非常重要。 射频前端：封装功能集成 5G基础设施需要微波和毫米波设备的制造商增强功能集 成，以降低成本、复杂性和尺寸，并满足小型蜂窝基站 (以及 最终用户设备)的需求。封装技术将是实现这个目标的基本 要素，因为 4G已经将无线电必须容纳的频段数量增加到了 30个左右，而5G要将这个数量增加到40个甚至更多。单个 设备中容纳所有这些频段似乎不太可能，况且每个频段都 有各自不同的特性，因此需要使用不同的技术。尽管如此， 从1GHz以下到毫米波长的每个波段都必须尽可能地高度 集成。 为 制 造 这 些 高 集 成 度 的 射 频 设 备，射 频 前 端 ( R F F E ) 制 造 商 采 用 了 各 种 各 样 的 办 法 。下 面 让 我 们 看 看 A n a l o g Devices、Skyworks Solutions和Qorvo都各自采用何种方 法来打造实现这一壮举的产品。 Analog Devices ® Analog Devices正在生产RadioVerse ™ 产品系列的收发器 (专门用来满足从1GHz以下到6GHz的所有5G应用) 。该系 列 中 的 三 款 设 备 均 采 用 10×10mm 封 装，将 微 微 蜂 窝 的 目 标 瞄 准 到 分 布 式 天 线 系 统 和 物 联 网 网 关 。它 们 还 能 在 325MHz到3.8GHz的频率下工作。 Analog Devices的AD9361和AD9363是高度集成的器件， 包括带有四个输出的双收发器、小数N分频合成器以及12 位数模和模数转换器(DAC/ADC)，还具有最高可达20MHz 的可调节信道带宽，可提供6个差分输入或12个单端接收 输入，同时还有CMOS和低电压差分信号接口。 AD9364覆 盖70MHz至6GHz的频率范围，可调带宽范围是700kHz至 56MHz，设计用于3G及以后的基站以及点对点微波链路。 Analog Devices产品组合中的其他产品还有ADRV9009，这 是一款具有双发送器和接收器以及DSP功能的集成式收发 器，可用于3G到5G宏蜂窝(和其他应用)，覆盖的频率范围 是75MHz至6GHz，最大频道带宽为450MHz。 Skyworks ® Skyworks Solutions 近 期 发 布 的Sky5 ™ 平 台 适 用 于5G 低 频 段 、中 频 段 、高 频 段 、超 高 频 段 的 收 发 部 分 。 Sky5 通 过 提 供 天 线 管 理 、 MIMO 和 多 样 性，以 及 用 于 全 球 定 位 系 统 (GPS)、Wi-Fi和授权频谱辅助接入(LAA)频率的模块来完成 这项任务 。 Sky5的产品系列包括具有集成滤波器、双工器 和开关的PA。 Qorvo ® Qorvo 在 2017 年 推 出 了 首 款 5G 集 成 RFFE 模 块，命 名 为 QM19000。该模块采用Qorvo的GaAs异质结双极晶体管工 艺制造，并将PA、LNA、发射/接收开关和滤波器集成到一 个在 3.3GHz至4.2GHz之间具有 400MHz通道带宽的单一模 块中。 QM19000支持包络跟踪(ET)和平均功率跟踪(APT)， 要同时满足4G LTE和5G的要求，这两种放大器方案缺一不 可。QM19000模块可使用高级电源管理方案(PMS)实现在 4G LTE和5G技术之间进行切换 。 ET和APT 技术都必不可 少，因为 ET当前仅支持 60MHz的信道带宽，这对于 4G来说 [ 转 下 页 ] | 36