面向5G通信的射頻功放

5G作為新一代移動(dòng)通信技術(shù)，相比4G具有更高速率、更短時(shí)延和更大連接等技術(shù)特性。移動(dòng)通信技術(shù)在快速發(fā)展和變革也推進(jìn)著(zhù)移動(dòng)通信質(zhì)量的提高，5G在大幅提升移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)能力的基礎上，進(jìn)一步拓展到物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，服務(wù)對象從人與人通信拓展到人與物、物與物通信，將開(kāi)啟萬(wàn)物互聯(lián)的新時(shí)代。5G移動(dòng)通信技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)主要在模擬技術(shù)方面，具體說(shuō)來(lái)，就是同頻全雙工通信技術(shù)以及毫米波頻段技術(shù)，其中射頻功放技術(shù)顯得尤為重要，整個(gè)射頻系統的性能水平的提升對適應 5G 發(fā)展、提高用戶(hù)5G終端體驗等都有十分重大的意義。

射頻集成電路產(chǎn)業(yè)作為信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心,在維護國家安全和提升市場(chǎng)經(jīng)濟等方面發(fā)揮著(zhù)重大的作用。雖然現在數字化提得比較多，但是可以肯定的是，5G的優(yōu)勢需要靠著(zhù)模擬端的射頻、功放、ADC設計等方面來(lái)實(shí)現最大化。功率放大器(PA)作為集成電路產(chǎn)業(yè)中不可或缺的一部分，一方面體現在它是射頻模組前端必不可少的模 塊，連接射頻天線(xiàn)和收發(fā)芯片；另一方面是它的性能決定著(zhù)移動(dòng)通信系統的性能,包括移動(dòng)通信終端支持的通信模式、天線(xiàn)接收信號的強弱等。相對于4G采用的網(wǎng)絡(luò )扁平化架構,5G將采用新型網(wǎng)絡(luò )架構技術(shù)—C-RNA架構，該架構采用分布式遠程射頻單元(RRU)和集中式基帶單元( BBU) 實(shí)現多點(diǎn)傳輸、接收技術(shù)，光纖傳輸網(wǎng)絡(luò )把無(wú)線(xiàn)信號傳送到偏遠的地方,覆蓋上百個(gè)基站,這要求射頻模組前端的PA對于在長(cháng)距離下傳送的信號也能保持高效率和線(xiàn)性度。

要保證一個(gè)良好的適合5G的射頻環(huán)境單靠以前的很多技術(shù)是達不到的，在目前普遍應用的4G通信技術(shù)中，各類(lèi)通信設備所占用的頻譜帶寬是十分擁擠的，容易出現數據堵塞的問(wèn)題，也就是說(shuō)目前的技術(shù)無(wú)法滿(mǎn)足5G通信技術(shù)的要求。根據無(wú)線(xiàn)通信傳輸的最大信號的帶寬與載波頻率成正相關(guān)的原理,5G若采用毫米波頻段能改善目前4G頻譜資源相對緊缺的現狀,而且頻譜帶寬將輕松比4G寬10倍以上,甚至可到20倍，這也是為什么目前隨著(zhù)5G技術(shù)的逐漸商用使得毫米波被提及越來(lái)越多的原因。通過(guò)毫米波技術(shù)可以向同頻全雙工通信技術(shù)所挖鋸的巨大的頻率資源來(lái)向無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行快速傳輸和提供，滿(mǎn)足5G 移動(dòng)通信技術(shù)對于無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)中傳輸速率和效率的要求。毫米波還有另外幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：天線(xiàn)小、緊湊和設備輕，包括基站的天線(xiàn)尺寸將越來(lái)越小,甚至做到毫米量級,未來(lái)可以把基站設置在各種不起眼的角落，這樣覆蓋范圍也就更加大了。

5G通信技術(shù)具有較高的性能、更為安全的性能以及較低的傳輸延時(shí)、較快的傳輸速度等優(yōu)勢。但是在5G 移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)揮其功能和先進(jìn)性的同時(shí)，要注意射頻功放技術(shù)是其核心技術(shù)，PA作為移動(dòng)通信終端耗能最大的部件，它的性能提升對于提高移動(dòng)設備電池的續航時(shí)間和增進(jìn)用戶(hù)的數據體驗服務(wù)都有著(zhù)十分重要的意義。同時(shí)5G與其中所應用的大規模MIMO 技術(shù)、同頻全雙工通信技術(shù)、毫米波頻段技術(shù)以及終端直通技術(shù)和高密網(wǎng)絡(luò )技術(shù)等分不開(kāi)，尤其毫米波頻段技術(shù)更是對巨大頻率資源的挖掘和利用，并且對提高5G 移動(dòng)通信技術(shù)水平發(fā)揮著(zhù)重要作用。