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氮化鎵（GaN）- 實現5G的關鍵技術

日期：2018/3/16 13:56:43 作者：

運營商提供商經常談論他們各自的網絡如何提供更高的容量、更低的延遲和無處不在的連接。雖然當今的網絡必然優(yōu)于比前幾代，但當提到5G的承諾 – 小于1毫秒的延遲、100倍的網絡能量效率、20Gbps的峰值數據速率以及10Mps/m2的區(qū)域流量容量，提供商們仍大有可為。5G預定在2020年進行商業(yè)發(fā)布，預計可以提供所有這些顯著的優(yōu)勢，包括更“綠色”和高效的通信網絡。

氮化鎵的優(yōu)異特性

如何實現RF鏈5G目標和“綠色”網絡目標？進入RF氮化鎵（GaN）的世界 – 這項高效、寬帶隙、可靠的功率PA技術使網絡效率逐年大幅提高。在基站收發(fā)臺（BTS）生態(tài)系統(tǒng)中引入GaN后，前端效率大幅提升，使其成為適合高功耗和低功耗應用的一項全新首選技術。

GaN具有優(yōu)異的特性，包括高功率密度、高功率附加效率（PAE）、高增益以及易于實施阻抗匹配，可提高RF鏈的整體效率。就像一級方程式賽車的設計師一樣，無線工程師也可細致地調整和調節(jié)他們的 RF系統(tǒng)來逐步優(yōu)化性能。從一開始就采用基礎更好的半導體技術，可以在大幅提升能源效率的同時實現性能目標。

5G和GaN

4G LTE網絡的擴建趨于成熟，但是要縮小與5G的差距，還需要進行多次升級。目前我們正處于5G定義和概念驗證階段，但是像Verizon這樣的公司正在加快時間表以實現專注于固定無線接入的早期部署。

早期的5G試驗開始于2013年，現在經常會有早期試驗和近期實驗中的數據發(fā)布出來。那些在毫米波、大規(guī)模MIMO天線陣列和波束形成方面提供可觀結果的關鍵技術已經進入預商用開發(fā)階段。所有的基站 OEM已進入產品試用模式。像高通、英特爾這樣的公司正在測試支持5G的調制解調器，例如在28GHz頻段工作的X50調制解調器。Qorvo和NanoSemi已針對適用于大規(guī)模MIMO應用的GaN設備的超寬帶線性化結果發(fā)布演示數據。

這些前瞻性公司正在探索主要的5G系統(tǒng)架構、頻段和使能技術，以尋找成本、性能和復雜度的適當平衡。為了滿足多樣的5G要求，GaN制造商需要提供跨越寬頻率和功率水平范圍的多個變體。有了多個GaN工藝可供選擇，設計人員可以將GaN技術與應用進行最優(yōu)匹配。

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關于作者

David Schnaufer：David Schnaufer是Qorvo的技術營銷通信經理。David在Qorvo工作了15年。2013年到2015年，David擔任Qorvo高級濾波器部門產品營銷經理。2013年以前，David曾任戰(zhàn)略營銷、全球應用工程高級經理和全球客戶質量工程經理。他獲得了鳳凰城大學MBA學位、貝爾蒙特大學工商管理學士學位和電子工程學位。

Bror Peterson：Bror Peterson是位于德克薩斯州理查森的Qorvo公司首席系統(tǒng)工程師，目前專注于毫米波5G基站RF系統(tǒng)分析和產品開發(fā)。他于2000年獲得弗吉尼亞理工大學電氣工程理學碩士學位。他從事無線基礎設施系統(tǒng)的研究、設計和開發(fā)超過17年，在通信理論和系統(tǒng)分析方面擁有廣泛的背景。

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