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5G基站架构:潜在的半导体解决方案

Steve Taranovich?? 2015年10月27日 ?? 收藏2
有些人认为5G离他们太远,还没到马上要考虑的地步;也有些人认为5G太复杂,或目标太前卫。可是朋友们,5G将会像饿虎扑羊一样快速到来。

在与许多重要的半导体公司的交流中,我感觉他们最有可能在目前的架构以及未来的技术、工艺和架构等演变与发展基础上创建出5G解决方案。本文讨论了5G发展道路上可能出现的情况,介绍了各方的观点。当然,这些公司对路线图的规划是非常小心谨慎的,但从他们的表述中可以看到许多精辟的见解。

本文将从分立半导体解决方案开始讨论,然后介绍本人对架构、接口和工艺方面的预测,最后讨论来自这个行业中的半导体领先公司有关IC解决方案可能性和挑战的反馈,得出更复杂的IC解决方案,并以时钟问题结束。

宜普电源转换公司

我与宜普电源转换公司的首席执行官、共同创始人Alex Lidow一起讨论了5G,他表示:

随着消费者要求通过无线方式获得更多的数据,这个行业迫切需要从4G升级到5G传输技术。遗憾的是,当数据传输速率越来越高时,传送设备的效率呈现不可接受的指数式下降。这种效率的下降可以通过利用一种被称为包络跟踪的技术来解决,这种技术在较新的4G/LTE基站以及蜂窝电话中已经被采纳。基站中的包络跟踪所要求的高速、大功率和高电压性能只有使用氮化镓(GaN)技术才能满足。对氮化镓晶体管来说这是最大的市场之一,今后几年都将如此。

本人非常期待增强型氮化镓(eGaN)技术成为提高5G基站基础设施功效的最重要解决方案之一;在5G系统中峰均比将更低。包络跟踪显然是目前eGaN功率晶体管能够马上实现的一种方式,而且在今后3至5年中,随着eGaN技术的不断发展,将有更多的应用涌现出来。

图1:线性辅助开关的实现电路,可用作射频功放的包络跟踪电源。
图1:线性辅助开关的实现电路,可用作射频功放的包络跟踪电源。

Lidow指出:

电子在GaN中的移动具有更高的效率,加上小结构尺寸,非常有利于提高器件的速度(电子的迁移距离不必像硅器件中那么远)。

目前在4G蜂窝电话中使用的2.61GHz频率用CMOS能够很好地应付。但对5G及更新代的移动通信来说,期望的频率在3.8GHz以上,甚至高达13GHz。这些频率要求基站和蜂窝电话中的功放(PA)使用其它的材料来实现。

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《电子技术设计》11月刊版权所有,谢绝转载。


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