下一代無線電的能效挑戰(zhàn)

如下表所示，無線標準的演進見證了頻譜效率和數(shù)據(jù)速率的顯著提高。新的復雜調(diào)制方案以及無線電帶寬的增加正在為低于 6 GHz 的無線接入提供高達 1 Gbit/s 的峰值數(shù)據(jù)速率。

然而，頻譜效率的提高是以無線電能效降低為代價的，這是由于 LTE 和 5G 波形的性質(zhì)所致。為了實現(xiàn)更高的頻譜效率或每個符號更多的數(shù)據(jù)位，生成的波形具有較高的峰均功率比 （PAPR），如下圖所示。這種波形會導致固定電源射頻功率放大器 （PA） 的平均效率較差，從電源汲取的大部分功率在無線電中以熱量的形式消散。PA 現(xiàn)在消耗了無線電中所有功耗的 50% 以上，并且是移動網(wǎng)絡(luò)運營商的尺寸、重量和 OPEX 的主要驅(qū)動因素。

Xilinx 提供了高度適應性的 IP 來解決無線電中的這一能效挑戰(zhàn)。該 IP 可以進行配置和擴展，以解決從小型蜂窩和大規(guī)模 MIMO 面板到高功率宏無線電的廣泛用例。功率放大器技術(shù)也在不斷發(fā)展，以支持更寬的帶寬并利用最新的半導體技術(shù)。能夠適應和跟蹤最新的無線電需求是這種方法的主要優(yōu)勢。Xilinx 無線電平臺（硅和 IP）可以擴展和適應移動網(wǎng)絡(luò)運營商以最低的 TCO 更快的上市時間。

下面是 Xilinx 最新波峰因數(shù)降低 （CFR） 和數(shù)字預失真 （DPD） IP 以及德州儀器 （TI） 的射頻收發(fā)器和 Skyworks 的 28dBm 高效 PA 的演示視頻。該系列是典型的小型蜂窩無線電，最多支持四個天線。在這里，我們將看到 Xilinx 的 Adaptable RF IP 如何輕松擴展以在同一產(chǎn)品系列中實現(xiàn) 100MHz 和 200MHz 帶寬性能。德州儀器 （TI） 的 AFE7769 射頻收發(fā)器

AFE7769 為寬帶射頻應用提供四個發(fā)送、四個接收和兩個觀察接收器路徑。每個傳輸和觀察路徑可支持高達 600 MHz 的信號帶寬，而每個接收器路徑可實現(xiàn) 200 MHz 的高性能信號帶寬。

特征：

低功耗、零中頻收發(fā)器

4T4R2F

輸出射頻高達 6 GHz

高達 600 MHz 的 Tx 帶寬

高達 200 MHz 的流量 Rx RF 帶寬

反饋路徑

DPD FB（高達 600 MHz 帶寬）

200 MHz 帶寬的三階 DPD 校正

8 個 29.5Gbps JESD204B/C 串行解串器

17x17mm BGA 封裝，0.8mm 間距

Skyworks 的 SKY66318-21 28dBm 高效功率放大器

該器件使用 3300-3700 MHz 頻率范圍內(nèi)的 200 MHz 帶寬 5G 信號，針對 ACLR 合規(guī)性和高效率進行了優(yōu)化。它是 Skyworks 5x5 毫米小型蜂窩高效功率放大器系列的一部分。

特征：

頻率范圍 3300-3700 MHz

寬瞬時信號帶寬：200 MHz

高效率

高線性度：3GPP 兼容 200MHz 5G，8.5dB PAR 信號

高增益

集成啟用開/關(guān)功能

單電源電壓：5.0 V

緊湊型（16 引腳，5 x 5 x 1.3 毫米）封裝

審核編輯：郭婷