功率GaN出现爆炸式增长 基于GaN的RF器件独特优势众多

翻译自——EEtimes

5G让射频技术发生了全新的变化，近日，Qorvo最近发布的QPA2309 c频段功率放大器（PA）专为国防和航空航天应用而设计，能为5 – 6 GHz射频设计提供高功率密度和附加功率效率。它采用了Qorvo自研的QGaN25HV晶圆工艺，即GaN-on-SiC。

在过去一年左右的时间里，许多技术正渗透到消费领域。Qorvo这种新型高功率放大器MMIC是专为“商业和军事雷达，以及电子战应用”而设计。

不久以前GaN在电力方面的应用还局限于一个小众市场。即使在许多工业应用中，如汽车或太阳能电池逆变器，更常见的是SiC。而GaN具有很长的光电子史，它使蓝色激光二极管和led的生产成为可能。

但现在，在功率市场GaN开始出现了爆炸式增长。苹果决定推出最后一款不带充电装置的iPhone，这将推动这一转变。由于它不再是苹果标配，消费者现在可能会同时被多个充电电源所吸引，这是苹果从未在其手机或平板电脑中附带的。GaN在电力电子方面的独特优势众多，这里不再赘述。

让我们回到射频应用。

当前的技术趋势需要增加射频能力和驱动组件，这无疑是一大挑战。

我们正处在5G系统快速部署的风口上。这意味着在连接的移动设备以及无数固定和移动物联网设备中又多了一个系统和另一个无线电。

新无线电系统的频带要求今天的5G以及仍在定义中的系统需要创造一个理想的环境，以便快速过渡到GaN射频设备上。作为一种宽带隙半导体，GaN比传统材料的优势将会为这一特殊要求提供强大动力。

以上图表有力地说明了GaN的尖端性能。Qorvo的功放适用于5GHz至6GHz的工作频段，因此该产品在“少数竞争技术”领域处于领先地位。然而，在功率方面，GaN没有对手。100W功率规格使Qorvo的PA只有GaN材料才能做到。

Yole development详细介绍了GaN的突破潜力。在一篇《RF GaN： The Stranglehold of 5G？》中预测了GaN的市场：

• 到2025年，GaN RF设备市场将超过20亿美元
• 年增长率达到20%
• 军事用途迅速增加

GaN的性能优势将推动5G基础设施的采用。

分析师Ezgi Dogmus博士预测，5G基础设施将推动“GaN优势”。“预计军事和5G基础设施是增长大头。严格地说，5G建设是一个工业应用，而不是消费应用，但这项技术仍然是解决消费者移动带宽需求的核心。

GaN RF设备市场正处于高速增长边缘，尤其在在国防领域。

Qorvo QPA2309选择以GaN作为材料是一个正确的选择，它被封装在一个7×7毫米QFN配置中，内部匹配不需要外部组件。对于QFN，它是一个四轴，平面无引线套件，它正在悄悄扩大其覆盖范围。因为它提供了一个很好的折衷方案，低成本和减少了对pin计数的板空间要求。而且，这个主要用途的套件——从电源管理到音频放大器再到微控制器——正在继续增加它的高功率和高频应用。

新的Qorvo功率放大器引起了人们对新兴技术和扩展成熟封装设计的关注。从平凡到奇异，它们都值得我们近距离观察，预计它们会在2021年涌现在人们眼前。
编辑：hfy