恩智浦AirFast LDMOS技术助力蜂窝网络向前发展

企业需要激流勇进才能在不断变化的射频市场保持领先地位，而这正是恩智浦之所长。我们利用生产技术打造竞争优势，助力每一代蜂窝网络的发展，并定期制定新的性能标准。

LDMOS技术就是一个典型的例子，它在近30年中一直保持着竞争优势。目前，该技术赋能全球大多数移动通信语音和数据通信，即使在恶劣环境中也游刃有余。恩智浦预测未来的变化趋势，不断优化产品和服务，满足新的移动通信要求。我们最新推出的AirFast LDMOS技术支持全球标准(包括LTE和5G NR)，助力蜂窝网络向前发展。

安装在城市基柱上的5G中继器

LDMOS技术将继续发展，继续服务。LDMOS在移动通信、广播和窄带应用中仍然具有较高的功率效率和能效，但它已经发展成熟，功能即将达到上限。

而氮化镓(GaN)是一种比较新的技术，在未来的设计中具有巨大的发展潜力。GaN的表现已经轻松超过了LDMOS，并且随着时间的推移将不断扩展。5G基站要求较高，显然，GaN是功率放大器(PA)的最佳选择，而功率放大器是基站的基本组件。

PA挑战

在蜂窝基站的信号链中，功率放大器(PA)位于发射器和天线之间。PA将来自发射器的低电平射频信号功率提升至天线所需的水平。在理想情况下，PA能够在不改变信号的情况下增强信号;但PA可能会增加信号失真，降低性能。

面向5G的PA需要满足三个要求：将信号放大到比前几代蜂窝网络更高的频率上，尺寸保持不变，还要降低能耗。

LDMOS长期以来一直是PA的首选技术，但它难以满足5G的这三个要求。相反，GaN能够应对这些挑战，它支持更高的频率，功耗更低，尺寸更小。

01更高的频率

LDMOS在低频率上性能最佳，特别是在3GHz以下的频率上。在5G使用的更高频率，GaN的效率更高。与同类LDMOS器件相比，GaN能够以更小的尺寸处理更高的电压，并且可以比普通芯片提供更大的毫米波频率范围。GaN已经用于微波传输，在接近新5G用例的毫米波频谱区间运行。GaN还支持在3.7至4.2GHz的C波段频谱上运行，该频谱正在向5G蜂窝网开放。

02功耗更低

能效是功率放大器的关键问题。基站是蜂窝网络中耗能最多的设备，而其中20%是由功率放大器消耗的。因此，即使小幅提高PA的能效也可以降低年度电费，并减少蜂窝通信的二氧化碳足迹。

更高的数据速率和带宽会进一步增加功耗，因此每一代蜂窝网络都需要更多的电力才能正常运行。5G尤为如此。ABI Research在2019年的报告中表明，标准4G LTE小区站点的耗电量在6kW到9kW之间，具体取决于流量水平(高流量时段耗电较多)。ABI预计，支持2G、3G和4G通信以及在700MHz至3.5GHz频段上传输的5G通信数据的标准5G基站将平均耗电高达14kW，负载峰值期间耗电量甚至高达19kW。

除此之外，实现5G全覆盖还需要部署更多的小蜂窝基站，因此支持5G所需的电量会进一步增加。

03尺寸更小

为了降低迁移到5G的成本效益，我们的目标是开发与现有4G解决方案尺寸相同的5G解决方案。由于我们的解决方案根据机柜的空间而设计，基站的许多原有设备均可以保留，因此可以简化5G功能部署，降低影响。

采用紧凑的DFN 7mm x 6.5 mm包覆成型塑料封装，可实现最佳热性能

GaN可在高频运行，功率密度和能效比LDMOS更高。然而，GaN采用的热封装可与LDMOS技术相媲美。此外，由于一台GaN设备支持多个频段，因此单个器件可以覆盖更广泛的用例，并降低部署的总成本。

加大面向5G的GaN技术投资

自2003年以来，我们一直参与GaN产品的研发，现在已有一套适合蜂窝基础设施运营的全面产品组合。我们的48V GaN以较小的尺寸提供高功率密度，支持多频段运行，具有高频能力，能效也更高。我们的多功能器件A3G26D055N就是一个很好的例子。

A3G26D055N是一款GaN解决方案，具有优异的输出，支持多个频段，适用于多种不同的市场。

我们近期决定将GaN生产引入恩智浦，我们相信，这有助于我们在功率放大器领域继续保持领先地位。我们在美国新建了先进的六英寸(150毫米)RF GaN晶圆厂，专为满足5G需求而造。我们在亚利桑那州钱德勒的生产专家对GaN技术进行了优化，以满足客户需求，并简化设计中射频和数字控制模块之间的交互。此外，钱德勒GaN工厂是目前美国唯一一家符合严格的汽车级质量标准的工厂，为5G部署提供了额外的保障。

恩智浦的GaN Fab无尘室展示了配备设备和排气管的隔间

钱德勒GaN工厂继续促进工厂和研发团队之间的密切合作。这种合作有助于将我们的产品组合扩展到所有频率和功率级别。精心规划的升级和大规模部署将提高能效，扩大规模和降低成本，重点是提供线性化射频性能。

我们在钱德勒工厂的种种举措证明我们在努力践行5G承诺，也表明我们继续在射频工艺技术领域保持领先地位。

如需了解更多有关恩智浦钱德勒GaN工厂和5G活动的信息，请访问官网。

你可在恩智浦官网上查看恩智浦最新的RF射频设计资源，同时恩智浦「RF产品选型助手」互动产品查阅指南也已经上线，客户可查阅恩智浦Macro RRH、有源天线系统以及工业和消费电子产品组合。

本文作者

Megan Faust是恩智浦半导体射频功率解决方案营销团队的战术营销人员。Megan Faust曾与恩智浦射频移动通信基础设施和多市场领域团队合作。恩智浦RP应用包括SiGe、LDMOS和GaN射频解决方案设计，适用于移动和通信基础设施以及消费电子、工业和航空航天/国防领域。恩智浦射频功率营销团队致力于使射频更易于使用，为客户提供支持，并应对新的细分市场中的问题。Megan负责射频器件和评估板的物流、运营和分销支持，同时支持恩智浦射频功率的创新和市场开发。Megan获得了亚利桑那州立大学(Arizona State University)的商业文学学士学位和应用商业数据分析认证。

原文标题：新厂投产，新品迭出：恩智浦为5G中氮化镓(GaN)的应用加油提速!

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