作為劃時代的無線通信技術，5G被給予厚望。然而5G商業(yè)化進程中，微波射頻技術在這些年的快速發(fā)展至關重要——如何在比4G基站系統(tǒng)甚至更小的空間內容裝入超過4倍、8倍甚至更高的通道密度，需要射頻端技術的更快速演進，為此全球射頻與微波技術企業(yè)都卯足勁陸續(xù)推出新的解決方案，其中作為面向 5G 基礎設施的 RF 和微波技術及系統(tǒng)設計的行業(yè)領導者，ADI近一年連續(xù)推出多款相關的硬核產(chǎn)品技術可見全球5G產(chǎn)業(yè)一斑。

5G微波波束成型，須加強系統(tǒng)靈活性和可重構性

就在工信部發(fā)放5G拍照前一周，ADI宣布推出一款面向毫米波 (mmWave) 5G 基礎設施的新型解決方案，該解決方案整合了 ADI 的先進波束成形 IC、上/下變頻 (UDC) 和其它混合信號電路，宣稱擁有目前最高的集成度，以降低下一代蜂窩網(wǎng)絡基礎設施的設計要求和復雜性。

這款新型毫米波 5G 芯片組包括16通道雙/單極化波束成形ICADMV4821，和16 通道單極化波束成形芯片ADMV4801，以及毫米波UDC的ADMV1017。

這組 24 至 30 GHz 波束成形+ UDC解決方案構成了一個符合 3GPP 5G NR 標準的毫米波前端，支持 n261、n257 和 n258 頻段。高通道密度，加上支持單極化和雙極化部署的能力，極大地增強了針對多種 5G 用例的系統(tǒng)靈活性和可重構性，而同類最佳的等效全向輻射功率 (EIRP) 則擴展了無線電覆蓋范圍和密度。

兼顧5G高性能和小尺寸，微波上變頻器和下變頻器集成度很重要

而稍早前，ADI在今年2月宣布推出高集成度微波上變頻器和下變頻器ADMV1013 和ADMV1014，在24 GHz至44 GHz的極寬頻率范圍內工作，使得在構建的單一平臺上可以支持所有5G毫米波頻帶（包括28 GHz和39 GHz），從而簡化設計并降低成本。

此外，該芯片組能夠提供平坦的1 GHz RF瞬時帶寬，支持所有寬帶服務以及其他超寬帶寬收發(fā)器應用。每個上變頻器和下變頻器均高度集成，包括I（同相）和Q（正交相）混頻器，片內可編程正交移相器可配置為直接變頻至/自基帶（工作頻率范圍：DC至6 GHz）或變頻至IF（工作頻率范圍：800 MHz至6 GHz）。

片內還集成了電壓可變衰減器、發(fā)射PA驅動器（上變頻器中）和接收LNA（下變頻器中）、集成4倍倍頻器的LO緩沖器和可編程跟蹤濾波器。大多數(shù)可編程功能通過SPI串行接口控制。通過此端口，這些芯片還為每個上變頻器和下變頻器提供獨特功能以糾正各自的正交相位不平衡，因此可以提高通常難以抑制的邊帶發(fā)射性能，從32 dBc典型值改善10 dB或以上。這樣，可提供無可匹敵的微波無線電性能。這些特性組合提供前所未有的靈活性和易用性，同時將外部元件減至最少，支持實現(xiàn)小型蜂窩等小尺寸系統(tǒng)。

高度集成的ADMV1013微波上變頻器和ADMV1014微波下變頻器非常適用于工作在28 GHz和39 GHz 5G無線基礎設施頻帶下的微波無線電平臺。這些轉換器具有1GHz帶寬，以及OIP3高于20 dBm的上變頻器，可以支持嚴苛的調制方案（如1024QAM），可支持多Gb無線數(shù)據(jù)。

加速5G落地，通用無線通信研發(fā)平臺兼容2G~5G

從2G到3G業(yè)界用了十多年，而從3G到4G和從4G到5G僅僅相隔約5年時間，當你的手機將用上5G信號的時候，它還需要能鏈接2G語音網(wǎng)絡。無線通信設備廠商需要兼顧更多的通信系統(tǒng)，5G落地必然帶來新的挑戰(zhàn)。不過就在一年前，ADI成功擴充RadioVerse?技術和設計生態(tài)系統(tǒng)，發(fā)布其RF收發(fā)器ADRV9009，讓設備設計人員第一次擁有了一個通用無線電平臺來處理5G等新興寬帶應用，它同時能提供現(xiàn)有2G、3G和4G應用所需的高性能。

該收發(fā)器為設計人員提供單一無線電平臺來加速5G部署，支持2G/3G/4G覆蓋范圍。ADRV9009 RF收發(fā)器提供兩倍于前代器件的帶寬(200 MHz)，可取代多達20個器件，功耗降低一半，封裝尺寸減小60%。憑借行業(yè)領先的性能以及更小的尺寸、重量與功耗，ADRV9009收發(fā)器能夠滿足新興5G無線基礎設施設備以及航空航天系統(tǒng)嚴苛的天線密度和擴展網(wǎng)絡容量要求。

作為業(yè)界首款支持現(xiàn)有全部蜂窩標準的RF收發(fā)器，ADRV9009可在75 MHz至6 GHz的范圍內調諧，支持2G/3G/4G/5G服務，因此蜂窩設備制造商可以采用單一緊湊型無線電設計來滿足所有頻段和功率要求。產(chǎn)品設計時間最多可縮短一半，多頻段、多標準通信設備的部署和維護也得以簡化。ADRV9009的寬帶寬、低功耗和小尺寸特性，使得設計人員能夠滿足5G大規(guī)模MIMO設備不斷增加的無線電信道數(shù)量需求。是一款單芯片TDD解決方案，也可用于設計蜂窩和物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡現(xiàn)場測試所需的便攜式實驗室級5G測試測量設備。

總 結

事實上，ADI針對5G及相關應用還有很多其他微波及射頻解決方案關鍵技術，包括高度集成的寬帶RF收發(fā)器AD9371、首款帶有集成數(shù)字預失真 (DPD) 功能的寬帶 RF 收發(fā)器AD9375等等。5G是一項蘊含巨大潛力的新興技術，從頭開始設計這些系統(tǒng)會極其困難，需要平衡性能、標準和成本方面的系統(tǒng)級挑戰(zhàn)。借助像ADI這樣在微波和射頻領域深厚的專業(yè)知識打造的最新解決方案，針對熱、RF、功耗和布線等考慮因素優(yōu)化的5G產(chǎn)品線的最新補充，非常利于簡化5G無線系統(tǒng)的設計過程、減少組件總數(shù)量，并加快 5G 部署的步伐。

事實上，這些最新的微波和射頻技術不僅將大大促進5G商業(yè)落地，還在雷達、航空無線電、RF測試設備等領域發(fā)揮關鍵作用，例如ADMV1013微波上變頻器和ADMV1014微波下變頻器芯片組也支持如衛(wèi)星和地面接收站寬帶通信鏈路和雷達系統(tǒng)等；ADRV9009能大大簡化相控陣雷達設計……相信5G技術的廣泛落地將極大造福人類。