準備好迎接TI BAW 技術(shù)了嗎？

　　5G革命即將來(lái)臨。無(wú)論是以無(wú)縫增強和虛擬現實(shí)體驗形式提供更快，更豐富的內容還是實(shí)現真正自動(dòng)駕駛汽車(chē)的技術(shù)，它都有望激發(fā)一系列創(chuàng )新和新服務(wù)。

　　在電信行業(yè)的快速發(fā)展的驅使下，產(chǎn)生了對更高帶寬和更快數據速率的巨大需求，需要進(jìn)行嚴格的網(wǎng)絡(luò )升級。通過(guò)交換機和路由器的復雜互連將信息從終端用戶(hù)傳輸到中央核心網(wǎng)絡(luò )的以太網(wǎng)骨干網(wǎng)已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化，從10 Mbps到現在的400千兆以太網(wǎng)速度，以及未來(lái)大于1 太比特的以太網(wǎng)。

　　每個(gè)5G和400Gbps節點(diǎn)的核心是一個(gè)稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò )同步器的半導體定時(shí)集成電路(IC)。該同步器可確保采樣信息的準確性，從而減少誤碼和鏈路損傷。

　　有助于在這些網(wǎng)絡(luò )同步器的輸出時(shí)鐘上實(shí)現超低抖動(dòng)(噪聲)的突破性技術(shù)稱(chēng)為體聲波(BAW)諧振器。

　　用于計時(shí)的TI BAW諧振器技術(shù)

　　了解TI的體聲波時(shí)鐘技術(shù)如何降低振動(dòng)并簡(jiǎn)化下一代通信系統中的設計。

　　圖1顯示了分組交換電信網(wǎng)絡(luò )生態(tài)系統，其中包括5G無(wú)線(xiàn)基礎設施和400-Gbps交換機以及在網(wǎng)絡(luò )邊緣及其核心之間傳輸數據的路由器。

　　圖1：分組交換電信網(wǎng)絡(luò )

　　BAW諧振器是一種高品質(zhì)因數(高Q值)諧振器，它取代了網(wǎng)絡(luò )同步器IC中常見(jiàn)的傳統電感器 - 電容器振蕩器。它是一種類(lèi)似于石英晶體的薄膜諧振器，夾在金屬薄膜和其他層之間，以限制機械能。結果實(shí)現了無(wú)比強大性能的高-Q，超低噪聲諧振器。

　　為什么這種性能對5G和400-Gbps網(wǎng)絡(luò )至關(guān)重要?

　　400-Gbps收發(fā)器使用四級脈沖幅度調制(PAM-4)方案來(lái)傳輸數據。與傳統的非歸零調制方案相比，該數據調制方案在相同帶寬上實(shí)現更高的數據速率。像光互聯(lián)網(wǎng)論壇通用電氣接口和電氣和電子工程師協(xié)會(huì )802.3bs這樣的400-Gbps標準對PAM-4發(fā)射機具有非常嚴格的發(fā)射振動(dòng)需求，僅將整個(gè)發(fā)射機抖動(dòng)的一小部分分配給網(wǎng)絡(luò )同步器生成 參考時(shí)鐘。

　　采用56G PAM-4串行器/解串器(SerDes)解決方案的交換機應用專(zhuān)用IC供應商要求在12 kHz至20 MHz頻段內最大集成參考時(shí)鐘抖動(dòng)為150 fs均方根(RMS)。采用TI BAW諧振器技術(shù)的網(wǎng)絡(luò )同步器時(shí)鐘，例如LMK05318，通常具有小于60 fs(156.25-MHz載波)的集成RMS抖動(dòng)(12 kHz至20 MHz)，如圖2所示。這種性能水平可以幫助設計人員為他們的系統提供面對未來(lái)的保障。

　　圖2：來(lái)自L(fǎng)MK05318網(wǎng)絡(luò )同步器時(shí)鐘的156.25 MHz輸出時(shí)鐘

　　現在，關(guān)于5G應用中的無(wú)線(xiàn)電，5G新無(wú)線(xiàn)電標準規定了低于6 GHz的新頻帶，并擴展到毫米波頻率。雖然低于6 GHz是現有長(cháng)期演進(jìn)(LTE) - 高級功能的進(jìn)步，但真正的挑戰在于毫米波設計，其中更多連續帶寬可用于傳輸大量數據。參考時(shí)鐘損傷(例如相位噪聲)可能導致調制信號失真，這在毫米波設計的較高頻率和較寬帶寬特性中成為問(wèn)題。

　　信號質(zhì)量的特征在于系統的誤差矢量幅度，參考時(shí)鐘的相位噪聲對它起主要影響。由于更加密集的調制方案計劃用于5G(目前從256個(gè)正交幅度調制 [QAM] ，未來(lái)高達1, 024個(gè)QAM)，對誤差矢量幅度的要求變得越來(lái)越嚴格。因此，來(lái)自網(wǎng)絡(luò )同步器的低噪聲參考時(shí)鐘對于確保最佳系統性能至關(guān)重要。