恩智浦半導體近日宣布推出用于實現5G基礎設施的新型射頻前端解決方案。恩智浦的產品組合解決了在開發(fā)用于5G大規(guī)模多輸入多輸出(mMIMO)的蜂窩基礎設施時，涉及的幾個最棘手的問題，包括功率放大器集成、不斷縮小的電路板空間、實際占位面積以及不同型號之間的引腳兼容性。

mMIMO是5G的重要基礎，因為它能夠滿足網絡對射頻(RF)技術的需求，以應對5G即將帶來的數據使用量激增。mMIMO在特定頻譜中傳輸的數據量遠多于當前和傳統(tǒng)的無線電技術。

小型化前端解決方案

恩智浦在國際微波研討會(IMS2018)上推出面向5G的新型前端解決方案，旨在應對開發(fā)外形尺寸最小的經濟高效型高性能解決方案的關鍵挑戰(zhàn)，為蜂窩基礎設施提供新一代有源天線系統(tǒng)(AAS)。簡而言之：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對這一挑戰(zhàn)，因而對客戶來說更加易用和經濟高效，并在所有頻段和功率水平之間實現即插即用。恩智浦前端解決方案產品線總監(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計他們的系統(tǒng)。”

恩智浦前端解決方案覆蓋了對早期5G蜂窩網絡開發(fā)最關鍵的頻率范圍，即2.3GHz至5GHz。

用于5G實現的恩智浦前端解決方案包括對開發(fā)mMIMO射頻前端最關鍵的三種不同功能：

· 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，實現了占位面積和引腳兼容，覆蓋廣泛的功率水平范圍和頻段，并采用相同的板設計；

· 前置驅動器放大器模塊，具有超低的功耗，覆蓋從2.3GHz到5GHz的整個頻率范圍，在器件系列內部實現完全的占位面積和引腳兼容； 

· 接收器前端模塊，提供集成的時分雙工(TDD)切換和用于信號接收的低噪聲放大(LNA)功能。

Bokatius表示：“我們在不影響高性能要求的前提下提供最高的集成度，但這只是一個開始。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，我們還將實現更多的集成。”

恩智浦充分利用硅基LDMOS技術，為射頻產品客戶提供最有利的成本結構。自從幾十年前問世以來，LDMOS經歷了持續(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，再結合出色的耐用性和低發(fā)熱特征，這些優(yōu)點使得它成為射頻功率放大器應用中的主導器件技術，適用于從1GHz以下到3GHz的頻率范圍。恩智浦的LDMOS技術現在將其領先地位擴展到高達5GHz的頻率范圍。使用LDMOS技術，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。 據悉，大多數用于5G實現的恩智浦前端解決方案目前已經面市，很快還將有更多產品推向市場。

射頻新品全面覆蓋

5G連接涉及頻譜擴展、更高階位調制、載波聚合、全維波束賦形等關鍵技術，因此需要擴大技術基礎才能支持增強移動寬帶連接。根據頻譜使用情況和網絡占位空間，實施“多輸入多輸出”(MIMO)技術需采用四根(4TX)發(fā)射天線到64根甚至更多天線。

5G網絡的未來將取決于GaN和Si-LDMOS技術，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蜂窩網絡發(fā)展，恩智浦半導體已經擴展其豐富的GaN和硅橫向擴散金屬氧化物半導體(Si-LDMOS)蜂窩基礎設施產品組合。

圖2、NXP針對5G推出的GaN射頻功率產品

在IMS 2018展會上，恩智浦推出了全新射頻GaN寬帶功率晶體管，擴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產品組合。新產品包括：

· A3G22H400-04S: 這款GaN產品非常適合40W基站，效率高達56.5%，增益為15.4dB覆蓋從1800MHz到2200Mhz的蜂窩頻段。
· A3G35H100-04S：這款GaN產品提供43.8%的效率和14dB的增益，可在3.5 GHz下實現16TX MIMO解決方案。
· A3T18H400W23S：這款Si-LDMOS產品以1.8GHz的頻率領跑5G時代，Doherty效率高達53.4%，增益為17.1dB。
· A3T21H456W23S：這款解決方案覆蓋從2.11GHz到2.2GHz的全部90MHz頻帶，體現了恩智浦Si-LDMOS產品出色的效率、射頻功率和信號帶寬性能。
· A3I20D040WN：在恩智浦集成式超寬帶LDMOS產品系列中，這款解決方案提供46.5dBm的峰值功率、365MHz的帶寬以及32dB的AB級性能增益，在10dB OBO時的效率達18%。
· A2I09VD030N：這款產品具有46dBm的峰值功率，AB級性能增益為34.5dB，在10dB OBO時的效率為20%。這款產品的射頻帶寬為575MHz至960MHz。

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產品，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產品。恩智浦不僅提供廣泛的選擇、構建數字計算產品，還支持基帶處理應用，是端到端5G解決方案獨特的供應商。

圖3、NXP豐富的射頻功率產品，使其成為端到端5G解決方案獨特的供應商

“恩智浦于1992年推出全球首款LDMOS產品，此后25年一直處于領導地位。現在，恩智浦依托成功的歷史經驗，以行業(yè)領先的GaN技術鞏固了自己的射頻領導地位，為蜂窩移動應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)部總經理Paul Hart表示，“憑借出色的供應鏈、全球應用支持和行業(yè)內出色的設計專業(yè)知識，恩智浦已成為5G解決方案領先的射頻合作伙伴。”