面向5G通信的射頻功放

5G作為新一代移動通信技術，相比4G具有更高速率、更短時延和更大連接等技術特性。移動通信技術在快速發展和變革也推進著移動通信質量的提高，5G在大幅提升移動互聯網業務能力的基礎上，進一步拓展到物聯網領域，服務對象從人與人通信拓展到人與物、物與物通信，將開啟萬物互聯的新時代。5G移動通信技術中的關鍵技術主要在模擬技術方面，具體說來，就是同頻全雙工通信技術以及毫米波頻段技術，其中射頻功放技術顯得尤為重要，整個射頻系統的性能水平的提升對適應 5G 發展、提高用戶5G終端體驗等都有十分重大的意義。

射頻集成電路產業作為信息技術產業的核心,在維護國家安全和提升市場經濟等方面發揮著重大的作用。雖然現在數字化提得比較多，但是可以肯定的是，5G的優勢需要靠著模擬端的射頻、功放、ADC設計等方面來實現最大化。功率放大器(PA)作為集成電路產業中不可或缺的一部分，一方面體現在它是射頻模組前端必不可少的模 塊，連接射頻天線和收發芯片；另一方面是它的性能決定著移動通信系統的性能,包括移動通信終端支持的通信模式、天線接收信號的強弱等。相對于4G采用的網絡扁平化架構,5G將采用新型網絡架構技術—C-RNA架構，該架構采用分布式遠程射頻單元(RRU)和集中式基帶單元( BBU) 實現多點傳輸、接收技術，光纖傳輸網絡把無線信號傳送到偏遠的地方,覆蓋上百個基站,這要求射頻模組前端的PA對于在長距離下傳送的信號也能保持高效率和線性度。

要保證一個良好的適合5G的射頻環境單靠以前的很多技術是達不到的，在目前普遍應用的4G通信技術中，各類通信設備所占用的頻譜帶寬是十分擁擠的，容易出現數據堵塞的問題，也就是說目前的技術無法滿足5G通信技術的要求。根據無線通信傳輸的最大信號的帶寬與載波頻率成正相關的原理,5G若采用毫米波頻段能改善目前4G頻譜資源相對緊缺的現狀,而且頻譜帶寬將輕松比4G寬10倍以上,甚至可到20倍，這也是為什么目前隨著5G技術的逐漸商用使得毫米波被提及越來越多的原因。通過毫米波技術可以向同頻全雙工通信技術所挖鋸的巨大的頻率資源來向無線通信網絡進行快速傳輸和提供，滿足5G 移動通信技術對于無線通信技術中傳輸速率和效率的要求。毫米波還有另外幾個優點：天線小、緊湊和設備輕，包括基站的天線尺寸將越來越小,甚至做到毫米量級,未來可以把基站設置在各種不起眼的角落，這樣覆蓋范圍也就更加大了。

5G通信技術具有較高的性能、更為安全的性能以及較低的傳輸延時、較快的傳輸速度等優勢。但是在5G 移動通信技術發揮其功能和先進性的同時，要注意射頻功放技術是其核心技術，PA作為移動通信終端耗能最大的部件，它的性能提升對于提高移動設備電池的續航時間和增進用戶的數據體驗服務都有著十分重要的意義。同時5G與其中所應用的大規模MIMO 技術、同頻全雙工通信技術、毫米波頻段技術以及終端直通技術和高密網絡技術等分不開，尤其毫米波頻段技術更是對巨大頻率資源的挖掘和利用，并且對提高5G 移動通信技術水平發揮著重要作用。