适用于蜂窝通信的两级48V LDMOS驱动器IC

Two-Stage, 48 V, LDMOS Driver IC for Cellular

恩智浦半导体

在美国和欧洲，运营商正在从模拟电视向数字无线电视广播过渡，以节省大量频谱资源。借助数字视频压缩技术，原本一个模拟通道占用的频谱资源现在可供多达八个数字电视通道使用。数字信号不需要模拟信号所需的宽保护频段来提供干扰保护。总而言之，向数字技术的过渡为美国和欧洲无线服务提供了更多可用频谱，被称为第一次和第二次“数字红利”。第二次数字红利可提供600至700 MHz之间的可用频谱，虽然尚未完全实现，但将促进美国、欧洲和其它市场之间的频率协调。与更高频率的基站相比，使用数量较少的600至700 MHz频段基站就能覆盖更远的距离，从而降低服务于乡村地区的成本，更好地穿透建筑和其它结构。

运营商正在向多波段和宽带迁移以降低运营成本，并采用载波聚合(CA)以提高数据速率。载波聚合是LTE-Advanced的一项关键功能，让移动网络运营商能够在下行链路中同时将最多五个载波（通常是非连续的）聚合在一起，以提高峰值数据速率和整体容量。在低于1 GHz的频段，基站覆盖更大面积，载波聚合的同时传输要求尤其重要。

为了满足这些频谱部署和载波聚合需求，恩智浦半导体公司推出了A2I09VD030N超高压(VHV)两级驱动器集成电路。A2I09VD030N是市场上推出的第一款同类产品，在48 V_DC下工作，集成了两个放大级，而不是通常的一个。自问世以来，蜂窝系统通常使用28 V_DC的电源电压，但目前正在向48 V_DC过渡，最初在低于1 GHz的频段中。提高电压可以有效地将放大器链中器件的功率密度增加一倍。A2I09VD030N在较高电压下工作，包括两个放大级，这使得体积较小的器件能够产生特定的RF输出功率，缩小基站电源放大器的尺寸，进而缩小基站体积。无线运营商正在部署体积较小的基站，而这款产品非常符合当前市场需求，特别是对于功率放大器位于基站塔顶的远程射频头端。

这款新型恩智浦IC是在575至960 MHz频率下工作的宽带放大器。两级A2I09VD030N的增益大于31 dB，末级放大器增益约为19 dB，整个器件的增益为50 dB。因此，基站仅需两个而非三个器件即可达到45 dB的必需增益，并且具有足够的裕量。A2I09VD030N还是一款双路径器件，因此能够在不同的放大器架构中使用：与3 dB放大器混合使用（图1），作为两个单独驱动器使用，或在多赫蒂配置中作为末级驱动器使用。A2I09VD030N在920至960 MHz的频率下工作，产生40 W的峰值功率，增益为34 dB，效率为20%，输出功率回退为10 dB。相邻信道功率比(ACPR)大约为‐44 dBc（表1）。A2I09VD030N是多种恩智浦高功率VHV晶体管的出色驱动器，其中包括A2V09H525-04N和A2V07H525-04N，也是80 W基站放大器系列的成员。

图1：使用A2I09VD030N IC的双路径放大器。输入侧的混合分路器和输出侧的合路器可以连接，以实现单路径工作。

A2I09VD030N已经投入生产，恩智浦正在开发体积更小、功率更高的版本，以提供更加完整的产品组合。

通过采用数字电视技术，我们能够创造数字红利，对蜂窝通信行业形成利好。虽然新频谱在美国尚未部署，但分配已经完成，FCC已经确定了实施新移动频率的时间期限。新的频谱分配让信号传播非常适合无线通信。这款新型恩智浦IC的设计目的是优化在这些频率下的工作性能。基站功率放大器在48 V电压下工作，包含的射频功率器件更少，从而降低了功耗并缩小了尺寸。

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