許多射頻設計人員都對 Franklin Douglass 的名言深有同感：“沒有斗爭就沒有進步。”在為 5G 進行設計時，尤其如此。科技有望改變無線通信，但也會帶來設計難題。利用功率放大器模塊 (PAM) 來化解。以下是你需要知道的一切。

5G 是無線通信市場領域有史以來十分重要的強大技術之一。與 4G 相比，5G 在數據速率、延遲和容量方面都有顯著提升，有望成為行業乃至全球真正的變革性技術。

然而，這些根本性的性能改進也對底層射頻 (RF) 硬件產生了更大的壓力，并提出了更嚴格的要求。功率放大器 (PA) 是射頻硬件中非常重要的部件之一，隨著 5G 的普及，它的重要性不斷提升。為了幫助緩解為 5G 設計射頻放大器的挑戰，近年來，功率放大器模塊 (PAM) 已成為一個重要的工具。

在這篇博文中，我們將討論功率放大器及其在 5G 中的作用，以及 Qorvo 如何利用功率放大器模塊來幫助支持未來的 5G 基礎設施。

? ?

什么是功率放大器？

在處理射頻信號時，特別是在 5G 的高頻段，電壓電平可能非常低。這是一個挑戰，因為電磁 (EM) 信號在較低的振幅下更容易受到系統級噪聲的影響（即，信噪比降低）。除此之外，較低電壓信號通常缺乏驅動下游電路或天線所需的強度。

為了解決這些挑戰，開發人員使用了功率放大器。射頻功率放大器是一個電路模塊，用于增加射頻信號的振幅、功率輸出或驅動能力。一般來說，射頻功率放大器位于系統天線附近，為發射天線提供高功率信號。

使用功率放大器的目的是增強信號，同時保持從輸入到輸出的高保真度。因此，線性度、效率和輸出功率是功率放大器的幾個重要規格參數。

功率放大器設計挑戰

過去，功率放大器及其周圍的電路是采用板載分立式元件設計。雖然這種方法在行業內使用了很多年，但由于出現了一些非常大的設計挑戰，這種方法的有效性受到質疑。

其中一個挑戰是如何在面積、成本、性能和功耗之間做一個權衡。一般來說，這些規格參數往往是相互沖突的，設計人員必須知道如何優化其電路，以便針對特定應用盡可能兼顧這些權衡因素。在使用分立式元件時，由于零件選擇、元件互用性和布局等都會影響性能，要在這些因素之間取得平衡變得越來越困難。

當發展到5G 時，這種情況就更加復雜了，此時系統還需要覆蓋更寬的帶寬和更高的頻率范圍。當今的系統需要高達 400 Mhz 的平均瞬時帶寬，同時工作頻率高達 4 GHz。現在的挑戰要求在實現上述系統權衡的同時，還要提供該頻帶范圍的性能。

審核編輯：劉清