5G毫米波射频前端模块和相控阵的设计创新

图1、5G毫米波射频前端模块和相控阵的设计创新

本文的主要内容包括包括：

用于5G基站和智能手机的集成mmWave FEM（前端模块）和波束形成器

互联网宽带卫星地面和空间应用的相控阵前端

雷达和高性能无线应用

5G是新一代无线系统和网络架构。它将在毫米波（mmWave）频段（28,39,60,86 GHz ......）中提供更快的数据速率，更低的延迟连接和更高的带宽，以支持许多不同的应用，包括：5G手机，无线基础设施，WiGig，ADAS，小型蜂窝和LEO / GEO宽带卫星通信。

5G将改变前端模块（FEM）架构，推动PA，LNA，开关和移相器的集成。 5G毫米波提供了出色的空间选择性/分离性，并且与大规模MIMO（Massive MIMO）操作相结合时，可以为单个用户提供非常高的小区边缘数据速率。

图2、围绕5G的应用场景

图3、毫米波的应用场景

图4、基于卫星的互联网和移动通信

图5、替代光纤的基于毫米波的固定无线传输

图6、宏基站和小基站之间的输出功率覆盖对比

图7、从4G向5G过渡时射频前端的性能规格演进

图8、5G NR标准正在推动射频前端模块的复杂性和成本增加

图9、不同应用的关键技术需求

图10、5G毫米波中的相控阵天线系统

图11、Beamforming架构：模拟、数字、混合Beamforming的天线阵的大小架构技术

图12、5G毫米波天线阵对半导体技术的影响；

图13、技术选择需要仔细权衡技术、旗舰和应用

图14、5G毫米波射频接口中的硅芯片技术

（完）