האבולוציה המהירה של רשתות אלחוטיות 5G הציבה דרישות חסרות תקדים בתדירות רדיו (RF) מרכיבים הקדמית, עם מגברי RF המשמשים כגורם קריטי בהבטחת שלמות אות, כיסוי ויעילות ספקטרלית. במערכות מרובות Input מרובות (MIMO), אשר משתמשות בעשרות או אפילו במאות אלמנטים אנטנה חלקה בתחנה הבסיס, את התפקיד של מגבר RF מרחיב מעבר לאות פשוטה זו, חייב לפעול בתנאי תאורה לינארית, ותפקוד קבוע של מערכת הפעלה קפדנית של כוח.

מדדי עיצוב מרכזיים עבור 5G Massive MIMO RF Amplifiers

העיצוב של מערכות MIMO של RF עבור 5G Massive נשלט על ידי קבוצה של מדדי ביצועים המשפיעים ישירות על יכולת הרשת, ניסיון המשתמש ועלות התפעולית. מהנדסים חייבים עדיפות לינאריות, רוחב פס, רווח, מספר רעש ויעילות מבוססת כוח (PAE) תוך התייחסות גם למגבלות הפיזיות של מערך אנטנה צפופה.

קווירנטיות וטכניקות מתקדמות של קואריזציה

קוארסיטי היא ככל הנראה הפרמטר החשוב ביותר עבור מגברי RF במערכות 5Gקדימה כי היא משפיעה ישירות על עיוות אותות והתערבות חישובית צמודה.יחס כוח שיא עד לממוצע (PAPR) גלפורציות המשמשות ב 5G, כגון אוטבורדציה תדרי Dvision מרובים (OFD ליניארית), דרישות מחמירות על התנהגות לא ליניארית המציגה (MDI) ו-i-FDigitalens) באמצעות מתודולוגיות גבוהה יותר (אפקטים)

מבצע פס רחב מעבר ל- GHz ו- מילימטר-וייב Frequencies

רשתות 5G פועלות על פני ספקטרום תדר רחב, מלהקות תת- GHz (למשל, 3.5 GHz, 4.5 GHz) ללהקות מילימטר (mmWave) (למשל, 26 GHz, 28 GHz, 39 GHz, סיליקון) עם עלייה מלאה של סיליקון (מגברים) עם עלויות גבוהות יותר של אופטימיזציה של MIMO חייב לתמוך בטווחי תדרים מגוונים אלה ללא קפיכות, כוח, או יעילות גבוהה יותר, או קיבולת חלקית) באמצעות סיליקון גבוהה יותר, לעתים קרובות יותר, 000 סיליקון יעיל יותר, 000 סיליקון יעיל יותר, 000 סיליקון, 000 סיליקון יעיל יותר, 000 סיליקון יעיל יותר, 000 סיליקון סיליקון סיליקון יעיל יותר, 000 סיליקון יעיל יותר, 000 סיליקון סיליקון סיליקון יעיל יותר, 000 סיליקון יעיל יותר סיליקון יעיל יותר סיליקון יעיל יותר סיליקון סיליקון יעיל יותר, 000 סיליקון יעיל יותר סיליקון יעיל יותר סיליקון יעיל יותר סיליקון יעיל יותר סיליקון יעיל כדי להשיג יעילות גבוהה יותר סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון יעיל של מערכות הפעלה סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון

קבל, Noise Figure, and Power Efficiency Trade-offs

במערכות MIMO Massive, את ה-רווח והרעש של מגבר RF משפיע ישירות על הרגישות של המקלט ואת מערכת הכוללת קישור תקציב.רווח גבוה מפחית את הרווח הנדרש בשלבים הבאים, אבל רווח מופרז יכול להוביל לבעיות יציבות וצריכת כוח מוגברת.המספר הרעש חייב להיות נמוך מספיק כדי להבטיח את יחס ה-PR-to-noise נאותה (SNR) במקלט, במיוחד אם הוא בעל השפעה נמוכה (מספקית) על ידי כוח חיובי על ידי ירידה).

ניהול מתחים וחשמל

השילוב הדחוס של אלמנטים אנטנה במערך MIMO מסיבי יוצר סביבה תרמית מאתגרת.ממני RF הפועלים בעוצמה גבוהה פלט לייצר חום ניכר, ואת הקרבה של מודולים מגבריים מרובים להחמיר את הטמפרטורות תרמיות.לבד טמפרטורות צומת מתפוגגת ביצועים, להפחית את היעילות, וקצרת את תוחלת החיים התפעולית ללא מגבלות גבוהות יחסית תרמיות, חום יעיל מתפשט דרך צינורות קירור יעיל או קירור יעיל (Ricial) כמו קירור פתרונות קירור אוויריים, כולל קירור אוויריים עמידים).

אסטרטגיות ל-Masive MIMO Arrays

הגדלת מגברי RF לתוך מערך MIMO מסיבי כרוך יותר מאשר רק הצבת מודולים בודדים מאחורי כל אלמנט אנטנה.אדריכלות המערכת הכוללת חייבת לשקול גודל, חלוקת כוח, אות, ואת הפוטנציאל להתערבות אלקטרומגנטית.כמה גישות שילוב כמהאל הופיעו כדי להתמודד עם אתגרים אלה, כל אחד עם שלה עסקאות שלה עצמו במונחים של ביצועים, עלות, והיקף.

גישות אינטגרציה מונוליטיות ו היברידיות

שילוב מונוליטי, שבו מגבר RF היברידי מוטבע באותו מעגל משולב כמו רכיבים אחרים הקדמיים הקדמי (למשל, מתגים, מסננים, משמרות שלב), מציע יתרונות משמעותיים בהפחתה בגודל ובעקביות ביצועים. גישה זו אטרקטיבית במיוחד עבור רכיבי קיבולת מ"מ-Wave (ave) גדולים יותר, כאשר אורך גל הוא קטן וספיגה פיזית בין אלמנטים אנטנה הוא הדוק.

ניהול המערכת ברמת המערכת

ניהול מסיבי או מערכות MIMO חייב להיות מטופלים הן ברמת המכשיר והן ברמת המערכת. ברמת המכשיר, את הפיזור החום של המגבר מנוהל באמצעות שימוש תרמי באמצעות מפיצים חום, ומתאים את לחות לחות מות הדינמית ברמה המערכת, העומס התרמי הכולל של מערך חייב להיות מבוזר גם על פני תחנת הבסיס.

אדריכלות סקאלה ומשתנה

Scalability הוא דרישה מרכזית עבור מערכות MIMO Massive, כמו מפעילי רשת צריכים לפרוס מערך של גדלים שונים בהתאם לכיסוי וצרכים קיבולת.מודולים מגבר מודולרי שניתן לשלב בקלות כדי ליצור מערךים גדולים יותר לפשט את הייצור, בדיקות, והחלפת שדה.כל מודול מכיל בדרך כלל מספר קבוע של שרשראות מגבר - לדוגמה, 8, או 32 ערוצים בתשלום - וכולל רגולציה ייעודית, בקרה, ממשק, והחלפת שדה, כדי להבטיח כינורות כדי להבטיח את הגישה הרגילה של זמן קצר יותר.

ניהול Parasitics ו- Crosstalk

במערך אנטנה צפופה, הקרבה של פלטים מגבר ונתיבי אותות יוצרת הזדמנויות להפיכה פרסיטית ולקרוסטור.אפקטים האלה יכולים לעוות את תבנית הדבורה, להפחית את בידוד בין אלמנטים אנטנה, ולהציג משוב לא רצוי שמפחית את יציבות המגבר.טכניקות עיצוב כדי להפחית את ההפיכה של ההפיכה הבין- 30 של חומרתיקים, תוך כדי שמירה על מורכבות בידוד ממונעת, ומיקום קפדני של כוח של 25 קפיטלפוניקה דיגיטלית, הוא לפחות, אך ורקדתית תהליכים גמישים, אם כיבודים, הוא צורך ב-ידיים, כלומר, כלומר, כלומר, לפחות, כלומר, כלומר, הוא צורך ב- 30 ליטרים, כלומר, כלומר, על מורכבות עיבוד מינימלי של עיבוד מינימלי של תהליכים חשמליים, תוך כדי שמירה על מורכבות עיבוד של תהליכים חשמליים, על מנת להבטיח את הפחתת תהליכים חשמליים, כלומר, כלומר, תוך כדי שמירה על מנת להשיג את הפחתת רכיבי אלקטרו-ידי ניקוי מינימלית תהליכים חשמליים, תוך כדי שמירה על מורכבות ניקוי מינימלית של תהליכים חשמליים, תוך כדי שמירה על מנת להשיג את הפחתת תפקודים של תהליכים חשמליים, תוך כדי שמירה על מורכבות יעילה למקסימום של תהליכים גמישה של תהליכים חשמליים, תוך כדי שמירה על מנת להשיג את הפחתת תפקודים

בדיקות וביצועים של מגברי RF עבור Massive MIMO

בדיקת מגברי RF עבור מערכות MIMO Massive מציגה אתגרים ייחודיים בהשוואה למגברי ערוצים מסורתיים.מספר הערוצים הגדול, הצורך בהשבתת שלב, והשימוש ב- beamforming דורש מתודולוגיות בדיקה מיוחדות היוצאות מעבר ל- S-parameter סטנדרטי ועיוות הרמוני.

בדיקות אוויריות עבור מערכות Beamformed

Over-the-air (OTA) בדיקות הוא חיוני כדי לאמת את הביצועים של מגברי RF בהקשר Massive MIMO. OTA מדידות ללכוד את ההשפעה המשולבת של מגבר, אנטנה, ואלגוריתם beamforming בסביבה אלקטרומגנטית ריאלית. פרמטרים מרכזיים כוללים יעיל הוא אורנטי (EIRP), גודל שגיאה (M) ב שיאam, ודלפה צמודה של בדיקות לא סטנדרטיות (L) כולל אפקט רדיומיות).

דרישות קוהרנטיות וטעויות וקטור מגניטד

דרישות קורנטיות עבור מגברי ה- MIMO RF Massive הן בדרך כלל מוגדרות במונחים של ACLR ו- EVM. ACLR מודדות את כמות הכוח הדליפה לערוצים הסמוכים בשל מוצרי אינטגרציה, וחייבות לעמוד במגבלות הרגולטור שנקבעו על ידי תקנים כגון 3GPP. EVMifies משתמשות ב- Modulation Rate וקשור ישירות לקצב הנתונים האפשרי של 5G, טיפוסי, כולל דרישות תקן של 3.

כיוונים עתידיים ב-RF Amplifier טכנולוגיה עבור 5G ומעבר

הדרישות של מגברי RF רק יגברו כמו רשתות 5G להתפתח ללהקות תדר גבוהות יותר, רוחב פס רחב יותר, ותצורה מורכבת יותר של אנטנה מחקר ופיתוח מתמקדים בחומרים מוליכים למחצה חדשים, מעגלים מתקדמים להתנצלות, וטכניקות אינטגרציה דיגיטליות המבטיחות לספק ביצועים גבוהים יותר עם צריכת חשמל נמוכה יותר.

Bandgap Semiconductors: GaN ו- Silicon Carbide

גליום ניליד (GaN) כבר ביסס את עצמו כטכנולוגיה של בחירה עבור מכשירי RF בעוצמה גבוהה יותר בתשתית 5G, המציע מתח התמוטטות גבוה יותר, צפיפות כוח גבוהה יותר ויעילות טובה יותר מאשר LDMOS המסורתית סיליקון הדור הבא של מכשירי GaN, כולל GaN-on-Si ו- GaN-SiC, מתמקדת בהפחתת עלויות ושיפור האמינות עבור פריסה גבוהה יותר של חומרים אלה.

אדריכלות דיגיטלית-Assisted והתאמה

השילוב של בקרה דיגיטלית ו calibration פונקציות ישירות לתוך מודול מגבר RF הוא מגמה גוברת. מזהמים דיגיטליים-מגבריים משתמשים בלוגיקה דיגיטלית כדי להתאים נקודות הטיה, להתאים רשתות, וליישם לינאריזציה מתאימה בזמן אמת. גישה זו מאפשרת למגבר לייעל את הביצועים שלה על בסיס תנאי הפעלה כגון טמפרטורה, תדירות, ורמת כוח תפוקה.

שילוב עם Advanced Antenna Systems

המטרה הסופית של עיצוב מגברי RF ב-5G Massive MIMO היא שילוב חלקה עם מערך האנטנה עצמה.מערכות עתידיות עשויות לשלב את המגבר ישירות לתוך האנטנה תת-קרקעית, תוך חיסול הצורך במחברים נפרדים של RF וקווי שידור. גישה זו, המכונה לעתים קרובות "צעדים מרכזיים של אנטנה-מתאים" או "שילוב ברמה גבוהה יותר", מצמצם את ההפסדים ומשפר את השלמות על ידי שילוב אווירי-מתאים מתקדמים ככל האפשר, כך, כך, כך שיגרום לשילוב של רמת-מתאים מתקדמים, כמו גם לשילוב של רמת-מתאים מתקדמים, כמו גם לשילוב של רמת-מתאים מתקדמים, כמו גם לשילוב של רמת-מתאים מתקדמים יותר, כמו גם לשילוב של רמת-מתאים מתקדמים יותר, כמו גם לשילוב של רמת-מתאים מתקדמים, כמו גם לשילוב של רמת-מתאים מתקדמים, כמו גם לשילוב של רמת-מתאים מתקדמים, כמו גם לשילוב של רמת-מתאים מתקדמים, כמו גם לשילוב של אנרגיה, כמו גם לשילוב של רמת-מתאים מתקדמים יותר, כמו גם לשילוב של אנרגיה, כמו גם לשילוב של אנרגיה, כך, כך, כמו גם לשילוב של רמת-מתאים מתקדמים יותר, כמו גם

העיצוב של מגברי RF לשילוב חלקה עם מערכות MIMO 5G Massive מייצג בעיה אופטימיזציה מורכבת המשתרעת על פיסיקה מוליכים למחצה, תיאוריית מעגלים, הנדסה תרמית וארכיטקטורה מערכתית.על ידי התייחסות לפרמטרים העיקריים של לינאריות, רוחב פס, יעילות ויציבות תרמית, ועל ידי אימוץ אסטרטגיות אינטגרציה מדרגיות, מהנדסים יכולים לפתח מגברות שעומדות בדרישות הביקוש של רשתות אלחוטיות ממשיכות בחדשנות דיגיטלית, חומרים מתקדמים, אשר יאפשרו של מערכות בקרה דיגיטלית, אשר יאפשרודות, חומרים מתקדמים, אשר יאפשרודות, חומרים מתקדמים, אשר יאפשרו של מערכות תקשורת יעילה, אשר יאפשרו, אשר יאפשרו מערכות תקשורת יעילה יותר, אשר יאפשרו מערכות תקשורת מתקדמות, אשר יאפשרו של מערכות מתקדמות, וטכנולוגיות מתקדמות, אשר יאפשרודות, מערכות תקשורת מתקדמות, וטכנולוגיות מתקדמות, וטכנולוגיות מתקדמות, אשר יאפשרו, אשר יאפשרו, מערכות תקשורת מתקדמות, אשר יאפשרו, מערכות תקשורת מתקדמות של מערכות מתקדמות של מערכות תקשורת, אשר יאפשרו, מערכות תקשורת מתקדמות, אשר יאפשרו, מערכות מתקדמות, מערכות מתקדמות, מערכות מתקדמות, מערכות מתקדמות, מערכות מתקדמות, מערכות מתקדמות של מערכות מתקדמות, מערכות מתקדמות, מערכות מתקדמות, מערכות מתקדמות של מערכות מתקדמות של מערכות מתקדמות, מערכות מתקדמות, מערכות מתקדמות, וטכנולוגיות מתקדמות,