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(hào)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(duì)射頻(RF)技術(shù)的需求，以應(yīng)對(duì)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(duì)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(jiǎn)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(duì)這一挑戰(zhàn)，因而對(duì)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)Mario Bokatius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)?！?/p>

恩智浦前端解決方案覆蓋了對(duì)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(duì)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(hào)接收的低噪聲放大(LNA)功能。

Bokatius表示：“我們?cè)诓挥绊懜咝阅芤蟮那疤嵯绿峁┳罡叩募啥?，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?！?/p>

恩智浦充分利用硅基LDMOS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(chǎng)。

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(duì)5G推出的GaN射頻功率產(chǎn)品

在IMS 2018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：

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?，F(xiàn)在，恩智浦依托成功的歷史經(jīng)驗(yàn)，以行業(yè)領(lǐng)先的GaN技術(shù)鞏固了自己的射頻領(lǐng)導(dǎo)地位，為蜂窩移動(dòng)應(yīng)用提供出色的線性效率，”恩智浦資深副總裁兼射頻功率事業(yè)部總經(jīng)理Paul Hart表示，“憑借出色的供應(yīng)鏈、全球應(yīng)用支持和行業(yè)內(nèi)出色的設(shè)計(jì)專業(yè)知識(shí)，恩智浦已成為5G解決方案領(lǐng)先的射頻合作伙伴。”a