sub-6ghz频率和毫米波频率可用于提高5g无线电技术标准
sub-6ghz频率和毫米波频率可用于提高5g无线电新技术标准中的吞吐量。除了减少延迟和提高可靠性之外,3gpp5gnr的发展对高数据吞吐量的需求无疑是一个非常关键的环节。在蜂窝通信系统中,DPD也随处可见,因此功率放大器(PA)可以有效地为天线提供最大功率。DPD开始成为支持经济高效且符合规范要求的蜂窝系统开发的关键技术BD912,因为5g基站的天线数量增加,频谱变得更加拥挤。
作为一项非常成熟的技术,为了提高功率效率,在毫米波中应用较少,通常在SUB-6GHz通信中使用DPD数字预失真。原因是,尽管毫米波频率的使用为提高数据吞吐量带来了很多便利,但挑战并不容易解决。
DPD应用毫米波的挑战是什么?
预失真是PA线性化的利器,预失真线性化技术不但不存在稳定性问题,而且信号频带更宽,可以处理多载波的信号。当然,DPD本身会受到时间的限制和部分压力的变化,通过DPD使PA高度线性化,这也是在毫米波中应用的问题。在5GNR中,蜂窝移动分配了24.25ghz到52.6ghz的毫米波频率,这可以通过扩大频谱范围在单个通道中带来更高的频率,即更高的吞吐量。然而,由于高线性的毫米波PARF功率非常低,效率也不高,因此链接预算也更加紧张。路径损失和单个PA的更低功率使该链接预算非常紧张。
吃紧链路预算怎么解决-有源相控阵天线。
为了解决紧密的链路预算,我们必须更准确地使用功率。主动相控阵天线可以解决此类挑战。与传统天线相比,毫米波主动相控阵天线具有波束成型和波束转向能力,波束速度快,方向可控;毫米波主动相控阵天线不包括活动部件,更可靠。即使阵列中的少数天线单元失败,整体性能也不会受到太大影响。可以说,集成毫米波主动相控天线的终端是毫米波通信未来的重要发展方向之一。
有源相控阵天线中有很多天线元件,每一个元件都是由低功率放大器驱动来实现加阵的总辐射功率。这种解决方法的唯一缺点可能是相控阵成本高,但成本也随着MMIC技术的发展一步步降低。
现阶段国外有源相控天线的发展趋势比中国成熟,无论在核心芯片還是工艺流程。ADI是选用SOICMOS工艺流程巨大提高了有源波束成型设备的功效并减少成本费。借助射频集成电路的高宽比集成电路,将键入馈入独立的放大器中,放大器后的每一条路线根据1:8功率分路器分为8个单独的通道。总辐射功率及其阵列增益的提高,公路预算可以缓解工作压力,以ADMV4828波束成型器为例子,每一类ABPA能出示21dBMP,比照其輸出功率,PA为峰值功率给出9dB的充裕,能够考虑大量别的层面的要求。
(ADI)
在解决链接预算挑战后,DPD用于sub-6ghz和毫米波。根据ADI的测试数据,DPD在毫米波阵列中带来的节能效果不明显,但组件数量将大幅减少。这意味着阵列硬件的成本大大降低,除了更高的功率输出外,还会带来更多的空间余量。
技术趋势:毫米波有源相控阵。
纵观市面上的毫米波有源相控阵,不断提升集成化是最明显的趋势。其集成化主要集中在芯片和模块化。数字化处理部分以完整的SIP和SOC出现,利用先进的封装技术和微系统集成化工业,相控阵天线甚至后端射频。
在瑞萨电子的相控阵有源波束成型IC系列中,每个波束成型IC都包含多个独立的有源通道,以满足电子扫描阵天线(ESA)的元素波形成要求,使用紧凑型IC提供平面BGA或QFN封装,以达到极小的相位阵天线。值得注意的是,瑞萨电子的动态阵列、动力阵列等专有技术可以满足5G系统所需的所有波束成型功能,在任何硅技术中高效实现最高的线性射频输出功率。
向更高频段扩展也是大势所趋。广泛的应用市场肯定会推动技术向更高频段的发展,无论是通信领域的Ka波段、Q波段还是雷达领域的X波段,W波段甚至100ghz以上的频段。毕竟,在自动驾驶和智能感知领域,对此类设备的需求仍然相当热门。