Page 20 - MWJC_JulAug2019_eMag
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TechnicalFeature 技术特写
8 B 来自射频工程师的
0.16 LAA Added 3.5 GHz Added 7 B 5G mmWave Capacity
Mobile Density in Seoul (GkM) 0.12 Dense Urban Capacity (GB/mo) 5 B Demand (GB/mo) RF 解决方案
0.14
Capacity Below 6 GHz
6 B
0.10
0.08
4 B
0.06
3 B
0.04
0.02
1 B
0 28 GHz Added 2 B
2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024
0 B 最全的射频、微波选型库 ✔
2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027
图2：增加5G频谱后流量密度的改变。 图3：美国密集城市移动网络的需求与容量。
5G毫米波移动网络中的切换已经在 因此，系统工程师已经转向使用至 耗的巨大潜力，利用GaN器件固有的高 专家级技术支持 ✔
首尔的测试系统中以及在赛道上以200公 少64个天线的大规模MIMO架构，以便 线性度和功率，可以使用更少的天线单 应用工程师
里/时的速度进行了演示，因此5G框架结 使用更高的天线增益。最初的产品每个 元实现60 dBm或更高的EIRP。
构有助于在极端多普勒频移条件下进行 波束使用64到256个天线单元，以实现25 基于PA效率数据和巴塞罗那MWC 为您提供帮助 中国现货，可当天发货给国内客户 ✔
切换。 到30 dBi的天线增益。这样，低传导功率 2019现场演示的散热器尺寸/效率，可以
但是，移动运营商最初不会将5G毫 可以实现60 dBm范围内的线性EIRP。每 估算获得多个毫米波阵列的直流功耗，
米波链路用作独立（SA）无线电信道。 个波束还承载了多个流。大规模MIMO 如图4所示。看起来GaN在28GHz的线
相反，1到2 GHz的LTE载波将被用作主 基站配置有双极化天线阵列，因此每个 性功率放大器的原始效率方面具有显著
链路，控制信令发生在更可靠的低频带 波束可以使用2×2 MIMO进行操作。 优势。然而，到目前为止，所有主流的
上。然后，毫米波链路将在下载或上载 通过构造具有多个面板的阵列，可 OEM都选择使用SOI或SiGe，以利用更
大量数据时发挥作用。通过这种方式， 以使射频单元支持多个波束。从加工角 高的集成度、更大的晶圆以及由此产生
毫米波无线电将作为载波聚合层来增加 度来看，OEM正在考虑使用具有一定单 的更低成本。
吞吐量，在可用时提高速度，但对于切 元数量的面板（例如每个面板为64到256 在接下来的五年中，预计将对窄
换链路的连续性不是必不可少的。在某 个单元）。然后，可以按比例放大和缩 波束（长距离）和宽波束（为了更好的
些时候，运营商可能决定使用5G毫米波 小产品以支持不同级别的容量。目前， 移动性）之间的平衡将进行重大调整。
作为SA移动网络，但是现在没有一个运 该领域的一个示例使用四个256个单元的 在密集的城市网络中的最佳折衷方案目
营商主动计划独立运行5G毫米波。 面板，共计1024个天线单元，支持四个 前尚不清楚，并且可能会出现特定配置 7天/24
波束，每个波束支持2×2 MIMO。 以将火车/公共汽车/移动车辆等和行人 小时支持
RF实施 - 基础设施 注意，波束和流的配置并不基于 用户区分开来。特别是，大型基于SOI
与6 GHz以下LTE基站相比，毫米波 硬件。如果在天线单元中配置可以单独 的阵列有望支持覆盖密集城市区域的应
基站看起来有显著不同。从根本上讲， 控制的模拟移相器和可变增益放大器， 用，这些区域行人速度是典型的，需要
毫米波无线电在24至40 GHz频段内具有 OEM就可以选择在软件中更改配置。目 垂直和水平方向的扫描。其他具有更高
较低的功率放大器效率，因此输出功率 前，在几乎所有原型中都使用这种“混 移动性和较少垂直转向的应用程序可能
水平将远低于低频移动无线电。主要受 合波束成形”方法，因为宽带的全数字 会转向GaN设备。
在塔顶的射频单元的被动冷却的散热水 波束成形处理难度大，成本昂贵。 RF前端的物理集成也很重要。在
平限制。考虑到小体积的外壳中约250 目前，在许多基站中使用SOI和 24至40 GHz频段内需要非常紧密的集成
W的热量限制，能传导的射频功率将非 SiGe半导体技术以实现高集成度和低成 以保持低插入损耗，因此LTCC或3D玻
常低，在任何配置下都低于10 W。 本。GaN还具有在高EIRP水平下降低功 璃结构将用于嵌入有源芯片和无源器件
440 Array
GaN at +64 dBm SOI/SiGe at +60 dBm
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RFIC
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Number of Array Elements 400 928 5100
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图4：GaN、SOI和SiGe阵列的功耗比较。 图5：毫米波前端的物理封装/集成图解（来源：pSemi）。
18 www.mwjournalchina.com Microwave Journal China 微波杂志 Jul/Aug 2019
