Page 15 - CSC_issue1_2019_eMag.pdf

MACOM - 封面故事 | Cover Story

量可以提高整体的机械可靠性。 这里举例说明以下这些优点，与同类其他开
随着所有这些因素的发挥作用，硅上 GaN 关相比，分立异质结 AlGaAs p-i-n 二极管开关可

（GaN-on-silicon）成为主流的应用恰逢其时。由 将高频插入损耗减半。这一优势可以转化为更高
于具有 8 英寸和 12 英寸晶圆的可扩展性，该技术 频段更可靠的系统性能。
有望提供成本效率，这在可扩展的规模生产水平
上远远超出了碳化硅（SiC）上 GaN（GaN-on-SiC）， 光学的机会

从而极具成本效益，同时还提供了 LDMOS 无法 为了应对未来网络数据流量的大幅增加，新
实现的性能指标。 兴的 5G 网络架构预计将更加依赖于从网络骨干
与 LDMOS 相比，优势显著。功率效率提高 到基带处理以及天线的高速光学互连。这种架构

70% 以上，单位面积功率提高 4 到 6 倍，并且具 （我们称之为从光纤到天线）可以减少铜缆布线，
有更高频率的可扩展性。同时，全面的测试数据 因为新的光纤会部署进入更深层次的网络。
肯定了硅上 GaN 器件符合严格的可靠性要求，并 无线前传是光学半导体和封装技术创新最佳
且可以复制甚至超过 SiC 上 GaN 制造的同类产品 成本结构可能如何改变当今无线网络拓扑结构的
的 RF 性能和可靠性。 一个典型例子，目前这种拓扑结构可以从远程无

硅基氮化镓在硅片级集成更多功能的可能性 线电单元扩展到基带单元。
方面显然优先于 SiC 上 GaN。这种可能性可以产 我们预计新的 100Gbit/s，单波长 PAM-4 DSP
生额外的空间优化，从而实现超紧凑的 MMIC ； 和先进的硅光子技术，将可以为集中式 / 云无线
还可以在单个芯片上实现 GaN 器件和基于 CMOS 接入网络架构提供高性能，低成本的100G光互连。

器件的同质集成。后者为多功能数字辅助 RF 这将大大简化远程无线电单元的设计和维护，其
MMIC 打开了大门，这些 MMIC 可以包含片上数 中处理智能转移到集中管理，维护和冷却的基带
字控制和校准，片上功率分配网络以及更多。 单元，这些将在很远距离为多个远程无线电单元
提供服务。

高性能开关 以前，通用公共无线电接口协议可以简化集
射频开关或者以分立元件或者以前端模块的 中式 / 云无线接入网络架构，但数据传输速度会
形式与 LNA 和控制器集成，将在 5G 无线基站性 低于标准。缩小这一差距的方法是云数据中心采

能中发挥关键作用。有多种基础半导体技术可供 用 100G 连接，这一举措使得 100G 成本结构得到
选择，设计人员需要为所需的系统功能选择最佳 缩减。无线运营商现在已准备好利用 100G 互连
的半导体结，同时密切关注节省宝贵的空间并最 的速度和成本效率来实现无线前传，为 5G 数据
大限度地降低功耗和相关成本。插入损耗是一个 流量做好准备，同时实现灵活的集中 / 云无线接
关键的性能指标 ：插入损耗性能每增加十分之一 入网络架构，旨在实现未来的无缝可扩展性。

都可以转换为范围的扩展和用户覆盖的扩大。 射频和光学半导体技术，基站系统架构和网
对于高功率 5G 天线中的前端发送 / 接收拓 络拓扑结构的并行发展，正汇聚一起来推动无线
扑，使用 AlGaAs 和基于异质单片微波 IC（HMIC） 网络行业朝着 5G 连接的道路前进，从而实现更优

的开关技术可以实现极低的插入损耗。这些技术 雅，集成且更具成本效益的无线基础设施。借助
支持高频操作以实现更宽的带宽，可能有助于最 从民用和商用技术领域所汲取的创新技术，系统
大化接收灵敏度和天线覆盖范围，同时保持发送 设计人员和网络架构师已经完全可以为 5G 网络
/ 接收信号的完整性。此外，通过降低功率损耗， 基础设施实现更高水平的功能，性能和设备集成，
这些技术可能实现更低的补偿，从而进一步简化 同时简化从核心到天线的整个网络的数据流。

RF 信号链路。

www.compoundsemiconductorchina.net 化合物半导体 2019年第1期 13