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氮化镓（GaN）- 实现5G的关键技术

日期：2018/3/16 13:56:43 作者：

运营商提供商经常谈论他们各自的网络如何提供更高的容量、更低的延迟和无处不在的连接。虽然当今的网络必然优于比前几代，但当提到5G的承诺 – 小于1毫秒的延迟、100倍的网络能量效率、20Gbps的峰值数据速率以及10Mps/m2的区域流量容量，提供商们仍大有可为。5G预定在2020年进行商业发布，预计可以提供所有这些显著的优势，包括更“绿色”和高效的通信网络。

氮化镓的优异特性

如何实现RF链5G目标和“绿色”网络目标？进入RF氮化镓（GaN）的世界 – 这项高效、宽带隙、可靠的功率PA技术使网络效率逐年大幅提高。在基站收发台（BTS）生态系统中引入GaN后，前端效率大幅提升，使其成为适合高功耗和低功耗应用的一项全新首选技术。

GaN具有优异的特性，包括高功率密度、高功率附加效率（PAE）、高增益以及易于实施阻抗匹配，可提高RF链的整体效率。就像一级方程式赛车的设计师一样，无线工程师也可细致地调整和调节他们的 RF系统来逐步优化性能。从一开始就采用基础更好的半导体技术，可以在大幅提升能源效率的同时实现性能目标。

5G和GaN

4G LTE网络的扩建趋于成熟，但是要缩小与5G的差距，还需要进行多次升级。目前我们正处于5G定义和概念验证阶段，但是像Verizon这样的公司正在加快时间表以实现专注于固定无线接入的早期部署。

早期的5G试验开始于2013年，现在经常会有早期试验和近期实验中的数据发布出来。那些在毫米波、大规模MIMO天线阵列和波束形成方面提供可观结果的关键技术已经进入预商用开发阶段。所有的基站 OEM已进入产品试用模式。像高通、英特尔这样的公司正在测试支持5G的调制解调器，例如在28GHz频段工作的X50调制解调器。Qorvo和NanoSemi已针对适用于大规模MIMO应用的GaN设备的超宽带线性化结果发布演示数据。

这些前瞻性公司正在探索主要的5G系统架构、频段和使能技术，以寻找成本、性能和复杂度的适当平衡。为了满足多样的5G要求，GaN制造商需要提供跨越宽频率和功率水平范围的多个变体。有了多个GaN工艺可供选择，设计人员可以将GaN技术与应用进行最优匹配。

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关于作者

David Schnaufer：David Schnaufer是Qorvo的技术营销通信经理。David在Qorvo工作了15年。2013年到2015年，David担任Qorvo高级滤波器部门产品营销经理。2013年以前，David曾任战略营销、全球应用工程高级经理和全球客户质量工程经理。他获得了凤凰城大学MBA学位、贝尔蒙特大学工商管理学士学位和电子工程学位。

Bror Peterson：Bror Peterson是位于德克萨斯州理查森的Qorvo公司首席系统工程师，目前专注于毫米波5G基站RF系统分析和产品开发。他于2000年获得弗吉尼亚理工大学电气工程理学硕士学位。他从事无线基础设施系统的研究、设计和开发超过17年，在通信理论和系统分析方面拥有广泛的背景。

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