作為劃時代的無線通信技術(shù)，5G被給予厚望。然而5G商業(yè)化進(jìn)程中，微波射頻技術(shù)在這些年的快速發(fā)展至關(guān)重要——如何在比4G基站系統(tǒng)甚至更小的空間內(nèi)容裝入超過4倍、8倍甚至更高的通道密度，需要射頻端技術(shù)的更快速演進(jìn)，為此全球射頻與微波技術(shù)企業(yè)都卯足勁陸續(xù)推出新的解決方案，其中作為面向 5G 基礎(chǔ)設(shè)施的 RF 和微波技術(shù)及系統(tǒng)設(shè)計(jì)的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者，ADI近一年連續(xù)推出多款相關(guān)的硬核產(chǎn)品技術(shù)可見全球5G產(chǎn)業(yè)一斑。

5G微波波束成型，須加強(qiáng)系統(tǒng)靈活性和可重構(gòu)性

就在工信部發(fā)放5G拍照前一周，ADI宣布推出一款面向毫米波 (mmWave) 5G 基礎(chǔ)設(shè)施的新型解決方案，該解決方案整合了 ADI 的先進(jìn)波束成形 IC、上/下變頻 (UDC) 和其它混合信號電路，宣稱擁有目前最高的集成度，以降低下一代蜂窩網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計(jì)要求和復(fù)雜性。

這款新型毫米波 5G 芯片組包括16通道雙/單極化波束成形ICADMV4821，和16 通道單極化波束成形芯片ADMV4801，以及毫米波UDC的ADMV1017。

這組 24 至 30 GHz 波束成形+ UDC解決方案構(gòu)成了一個符合 3GPP 5G NR 標(biāo)準(zhǔn)的毫米波前端，支持 n261、n257 和 n258 頻段。高通道密度，加上支持單極化和雙極化部署的能力，極大地增強(qiáng)了針對多種 5G 用例的系統(tǒng)靈活性和可重構(gòu)性，而同類最佳的等效全向輻射功率 (EIRP) 則擴(kuò)展了無線電覆蓋范圍和密度。

兼顧5G高性能和小尺寸，微波上變頻器和下變頻器集成度很重要

而稍早前，ADI在今年2月宣布推出高集成度微波上變頻器和下變頻器ADMV1013 和ADMV1014，在24 GHz至44 GHz的極寬頻率范圍內(nèi)工作，使得在構(gòu)建的單一平臺上可以支持所有5G毫米波頻帶（包括28 GHz和39 GHz），從而簡化設(shè)計(jì)并降低成本。

此外，該芯片組能夠提供平坦的1 GHz RF瞬時帶寬，支持所有寬帶服務(wù)以及其他超寬帶寬收發(fā)器應(yīng)用。每個上變頻器和下變頻器均高度集成，包括I（同相）和Q（正交相）混頻器，片內(nèi)可編程正交移相器可配置為直接變頻至/自基帶（工作頻率范圍：DC至6 GHz）或變頻至IF（工作頻率范圍：800 MHz至6 GHz）。

片內(nèi)還集成了電壓可變衰減器、發(fā)射PA驅(qū)動器（上變頻器中）和接收LNA（下變頻器中）、集成4倍倍頻器的LO緩沖器和可編程跟蹤濾波器。大多數(shù)可編程功能通過SPI串行接口控制。通過此端口，這些芯片還為每個上變頻器和下變頻器提供獨(dú)特功能以糾正各自的正交相位不平衡，因此可以提高通常難以抑制的邊帶發(fā)射性能，從32 dBc典型值改善10 dB或以上。這樣，可提供無可匹敵的微波無線電性能。這些特性組合提供前所未有的靈活性和易用性，同時將外部元件減至最少，支持實(shí)現(xiàn)小型蜂窩等小尺寸系統(tǒng)。

高度集成的ADMV1013微波上變頻器和ADMV1014微波下變頻器非常適用于工作在28 GHz和39 GHz 5G無線基礎(chǔ)設(shè)施頻帶下的微波無線電平臺。這些轉(zhuǎn)換器具有1GHz帶寬，以及OIP3高于20 dBm的上變頻器，可以支持嚴(yán)苛的調(diào)制方案（如1024QAM），可支持多Gb無線數(shù)據(jù)。

加速5G落地，通用無線通信研發(fā)平臺兼容2G~5G

從2G到3G業(yè)界用了十多年，而從3G到4G和從4G到5G僅僅相隔約5年時間，當(dāng)你的手機(jī)將用上5G信號的時候，它還需要能鏈接2G語音網(wǎng)絡(luò)。無線通信設(shè)備廠商需要兼顧更多的通信系統(tǒng)，5G落地必然帶來新的挑戰(zhàn)。不過就在一年前，ADI成功擴(kuò)充RadioVerse?技術(shù)和設(shè)計(jì)生態(tài)系統(tǒng)，發(fā)布其RF收發(fā)器ADRV9009，讓設(shè)備設(shè)計(jì)人員第一次擁有了一個通用無線電平臺來處理5G等新興寬帶應(yīng)用，它同時能提供現(xiàn)有2G、3G和4G應(yīng)用所需的高性能。

該收發(fā)器為設(shè)計(jì)人員提供單一無線電平臺來加速5G部署，支持2G/3G/4G覆蓋范圍。ADRV9009 RF收發(fā)器提供兩倍于前代器件的帶寬(200 MHz)，可取代多達(dá)20個器件，功耗降低一半，封裝尺寸減小60%。憑借行業(yè)領(lǐng)先的性能以及更小的尺寸、重量與功耗，ADRV9009收發(fā)器能夠滿足新興5G無線基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備以及航空航天系統(tǒng)嚴(yán)苛的天線密度和擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)容量要求。

作為業(yè)界首款支持現(xiàn)有全部蜂窩標(biāo)準(zhǔn)的RF收發(fā)器，ADRV9009可在75 MHz至6 GHz的范圍內(nèi)調(diào)諧，支持2G/3G/4G/5G服務(wù)，因此蜂窩設(shè)備制造商可以采用單一緊湊型無線電設(shè)計(jì)來滿足所有頻段和功率要求。產(chǎn)品設(shè)計(jì)時間最多可縮短一半，多頻段、多標(biāo)準(zhǔn)通信設(shè)備的部署和維護(hù)也得以簡化。ADRV9009的寬帶寬、低功耗和小尺寸特性，使得設(shè)計(jì)人員能夠滿足5G大規(guī)模MIMO設(shè)備不斷增加的無線電信道數(shù)量需求。是一款單芯片TDD解決方案，也可用于設(shè)計(jì)蜂窩和物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場測試所需的便攜式實(shí)驗(yàn)室級5G測試測量設(shè)備。

總 結(jié)

事實(shí)上，ADI針對5G及相關(guān)應(yīng)用還有很多其他微波及射頻解決方案關(guān)鍵技術(shù)，包括高度集成的寬帶RF收發(fā)器AD9371、首款帶有集成數(shù)字預(yù)失真 (DPD) 功能的寬帶 RF 收發(fā)器AD9375等等。5G是一項(xiàng)蘊(yùn)含巨大潛力的新興技術(shù)，從頭開始設(shè)計(jì)這些系統(tǒng)會極其困難，需要平衡性能、標(biāo)準(zhǔn)和成本方面的系統(tǒng)級挑戰(zhàn)。借助像ADI這樣在微波和射頻領(lǐng)域深厚的專業(yè)知識打造的最新解決方案，針對熱、RF、功耗和布線等考慮因素優(yōu)化的5G產(chǎn)品線的最新補(bǔ)充，非常利于簡化5G無線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程、減少組件總數(shù)量，并加快 5G 部署的步伐。

事實(shí)上，這些最新的微波和射頻技術(shù)不僅將大大促進(jìn)5G商業(yè)落地，還在雷達(dá)、航空無線電、RF測試設(shè)備等領(lǐng)域發(fā)揮關(guān)鍵作用，例如ADMV1013微波上變頻器和ADMV1014微波下變頻器芯片組也支持如衛(wèi)星和地面接收站寬帶通信鏈路和雷達(dá)系統(tǒng)等；ADRV9009能大大簡化相控陣?yán)走_(dá)設(shè)計(jì)……相信5G技術(shù)的廣泛落地將極大造福人類。