5G大規(guī)模MIMO最棘手的問題有解了

5G大規(guī)模MIMO最棘手的問題，有解了恩智浦半導(dǎo)體近日宣布推出用于實(shí)現(xiàn)5G基礎(chǔ)設(shè)施的新型射頻前端解決方案。恩智浦的產(chǎn)品組合解決了在開發(fā)用于5G大規(guī)模多輸入多輸出(mMIMO)的蜂窩基礎(chǔ)設(shè)施時(shí)，涉及的幾個(gè)最棘手的問題，包括功率放大器集成、不斷縮小的電路板空間、實(shí)際占位面積以及不同型號之間的引腳兼容性。mMIMO是5G的重要基礎(chǔ)，因?yàn)樗軌驖M足網(wǎng)絡(luò)對射頻(RF)技術(shù)的需求，以應(yīng)對5G即將帶來的數(shù)據(jù)使用量激增。mMIMO在特定頻譜中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量遠(yuǎn)多于當(dāng)前和傳統(tǒng)的無線電技術(shù)。小型化前端解決方案恩智浦在國際微波研討會(huì)(IMS2018)上推出面向5G的新型前端解決方案，旨在應(yīng)對開發(fā)外形尺寸最小的經(jīng)濟(jì)高效型高性能解決方案的關(guān)鍵挑戰(zhàn)，為蜂窩基礎(chǔ)設(shè)施提供新一代有源天線系統(tǒng)(AAS)。簡而言之：將mMIMO需要的一切功能集成到盡可能小的器件中。圖1、恩智浦推出的5G的新型前端解決方案恩智浦推出了高度集成且外形尺寸更小的解決方案組合來應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，因而對客戶來說更加易用和經(jīng)濟(jì)高效，并在所有頻段和功率水平之間實(shí)現(xiàn)即插即用。恩智浦前端解決方案產(chǎn)品線總監(jiān)MarioBokatius表示：“開發(fā)這些器件的目的是讓客戶能夠以盡可能低的成本設(shè)計(jì)他們的系統(tǒng)?！倍髦瞧智岸私鉀Q方案覆蓋了對早期5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)開發(fā)最關(guān)鍵的頻率范圍，即2.3GHz至5GHz。用于5G實(shí)現(xiàn)的恩智浦前端解決方案包括對開發(fā)mMIMO射頻前端最關(guān)鍵的三種不同功能：·高效率功率放大器模塊(PAM)，在輸入端和輸出端完全匹配至50Ω，實(shí)現(xiàn)了占位面積和引腳兼容，覆蓋廣泛的功率水平范圍和頻段，并采用相同的板設(shè)計(jì)；·前置驅(qū)動(dòng)器放大器模塊，具有超低的功耗，覆蓋從2.3GHz到5GHz的整個(gè)頻率范圍，在器件系列內(nèi)部實(shí)現(xiàn)完全的占位面積和引腳兼容；

·接收器前端模塊，提供集成的時(shí)分雙工(TDD)切換和用于信號接收的低噪聲放大(LNA)功能。Bokatius表示：“我們在不影響高性能要求的前提下提供最高的集成度，但這只是一個(gè)開始。展望未來，隨著恩智浦繼續(xù)致力于提供業(yè)界占位面積最小、成本最低的解決方案，我們還將實(shí)現(xiàn)更多的集成?！倍髦瞧殖浞掷霉杌鵏DMOS技術(shù)，為射頻產(chǎn)品客戶提供最有利的成本結(jié)構(gòu)。自從幾十年前問世以來，LDMOS經(jīng)歷了持續(xù)創(chuàng)新。LDMOS能夠提供持續(xù)提高的高功率水平，具有很高的增益和效率，再結(jié)合出色的耐用性和低發(fā)熱特征，這些優(yōu)點(diǎn)使得它成為射頻功率放大器應(yīng)用中的主導(dǎo)器件技術(shù)，適用于從1GHz以下到3GHz的頻率范圍。恩智浦的LDMOS技術(shù)現(xiàn)在將其領(lǐng)先地位擴(kuò)展到高達(dá)5GHz的頻率范圍。使用LDMOS技術(shù)，這些解決方案能夠提供與非硅基射頻功率晶體管同等的高性能，而且可靠性更高，成本更低。據(jù)悉，大多數(shù)用于5G實(shí)現(xiàn)的恩智浦前端解決方案目前已經(jīng)面市，很快還將有更多產(chǎn)品推向市場。射頻新品全面覆蓋5G連接涉及頻譜擴(kuò)展、更高階位調(diào)制、載波聚合、全維波束賦形等關(guān)鍵技術(shù)，因此需要擴(kuò)大技術(shù)基礎(chǔ)才能支持增強(qiáng)移動(dòng)寬帶連接。根據(jù)頻譜使用情況和網(wǎng)絡(luò)占位空間，實(shí)施“多輸入多輸出”(MIMO)技術(shù)需采用四根(4TX)發(fā)射天線到64根甚至更多天線。5G網(wǎng)絡(luò)的未來將取決于GaN和Si-LDMOS技術(shù)，而恩智浦一直身處射頻功率放大器開發(fā)的前沿。為了助力下一代5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，恩智浦半導(dǎo)體已經(jīng)擴(kuò)展其豐富的GaN和硅橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體(Si-LDMOS)蜂窩基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)品組合。圖2、NXP針對5G推出的GaN射頻功率產(chǎn)品在IMS2018展會(huì)上，恩智浦推出了全新射頻GaN寬帶功率晶體管，擴(kuò)展其適用于宏蜂窩和戶外小型基站解決方案的Airfast第三代Si-LDMOS產(chǎn)品組合。新產(chǎn)品包括：·A3G22H400-04S:這款GaN產(chǎn)品非常適合40W基站，效率高達(dá)56.5%，增益為15.4dB覆蓋從1800MHz到2200Mhz的蜂窩頻段。

·A3G35H100-04S：這款GaN產(chǎn)品提供43.8%的效率和14dB的增益，可在3.5GHz下實(shí)現(xiàn)16TXMIMO解決方案。

·A3T18H400W23S：這款Si-LDMOS產(chǎn)品以1.8GHz的頻率領(lǐng)跑5G時(shí)代，Doherty效率高達(dá)53.4%，增益為17.1dB。

·A3T21H456W23S：這款解決方案覆蓋從2.11GHz到2.2GHz的全部90MHz頻帶，體現(xiàn)了恩智浦Si-LDMOS產(chǎn)品出色的效率、射頻功率和信號帶寬性能。

·A3I20D040WN：在恩智浦集成式超寬帶LDMOS產(chǎn)品系列中，這款解決方案提供46.5dBm的峰值功率、365MHz的帶寬以及32dB的AB級性能增益，在10dBOBO時(shí)的效率達(dá)18%。

·A2I09VD030N：這款產(chǎn)品具有46dBm的峰值功率，AB級性能增益為34.5dB，在10dBOBO時(shí)的效率為20%。這款產(chǎn)品的射頻帶寬為575MHz至960MHz。端到端解決方案伙伴恩智浦提供豐富多樣的射頻功率技術(shù)產(chǎn)品，涵蓋GaN、硅-LDMOS、SiGe和GaAs，支持覆蓋頻率和功率頻譜和多種集成度的5G產(chǎn)品。恩智浦不僅提供廣泛的選擇、構(gòu)建數(shù)字計(jì)算產(chǎn)品，還支持基帶處理應(yīng)用，是端到端5G解決方案獨(dú)特的供應(yīng)商。圖3、NXP豐富的射頻功率產(chǎn)品，使其成為端到端5G解決方案獨(dú)特的供應(yīng)商“恩智浦于1992年推出全球首款LDMOS產(chǎn)品，此后25年一直處于領(lǐng)導(dǎo)地位。現(xiàn)在，恩智浦依托成功的歷史經(jīng)驗(yàn)，以行業(yè)領(lǐng)先的G