5G的关键技术：氮化镓
在日前举办的IC China 化合物半导体产业趋势论坛上，Qorvo应用市场总监黄靖先生作了一个题为《5G关键技术：GaN》的演讲，为我们大家披露了这种化学物半导体在5G的“妙用”。
Qorvo 应用市场总监 黄靖
在黄靖看来，从4G往5G升级的过程中，我们将会看到化合物半导体的爆发性增长。尤其是在5G MIMO PA带来的增长势头更是凶猛。在未来几年，不论在5G基站还是4G基站中，氮化镓将成为市场的主流选择并将具有强大的商业增长动力。
以国内为例，黄靖指出，今年国内部署的5G基站将会达到10万个，而到了2020年，国内将会迎来四十万到八十万规模的5G基站部署。5G MIMO阵面将达到64个天线。这样庞大的天线阵在功耗，尺寸，成本等方面都面临前所未有的挑战。如何运用先进的复合半导体工艺达到最优的系统指标成为5G MIMO的关键之一。
对于运营商来说，如何在5G基站的成本，可靠性，性能等方面找到一个最优方案，也成为他们着重考虑的问题。在传统材料的局限开始凸显的时候，氮化镓就开始走到了前台。
黄靖表示，氮化镓材料本身的特性让它们拥有如高可靠性、高带宽和支持更高的频率的特点，如果想要做到同样的性能指标，氮化镓器件的尺寸会较之其材料小很多，这也是氮化镓的一个必须要谈的优势。因为这样的话，利用氮化镓器件打造的产品尺寸和成本都会下降，整机效率获得了极大的提升。整个设备的尺寸变小，也更便于塔上安装。
“氮化镓带来的上述优势是其它材料所不能达到的”，黄靖强调。“作为业界领先的射频方案供应商，Qrovo也提出了一系列的氮化镓产品”，黄靖补充说，
从他的介绍我们得知，Qorvo推出了基于0.25微米工艺推出了一系列会被应用到基站的的氮化镓产品。同时，Qorvo的0.15微米和90纳米工艺的更多氮化镓产品，也以适应更高频率的需求。
“同时，我们会根据不同的应用场景，根据需要把GaN，GaAs，SOI等不同材料以MCM的模式组装到一起，提供高集成，小尺寸，低成本的解决方案。这样的方案也是大规模应用的正确选择”。黄靖说。
本文来自Qorvo公众号
无线网络领域，2.4GHz频段因其较强的墙壁穿透能力和广泛覆盖特性，在物联网和智能家居设备连接中占据重要地位，同时业界正探索将其与5G技术结合以扩大覆盖范围，而5GHz频段则因其高传输速度和低干扰特性，在游戏、高清视频流等需求高速数据传输的场景中占据优势。
5G手机天线性能提升的关键在于适应不同通信场景。在密集城区，采用大规模天线技术如Massive MIMO 3D赋形天线，增强覆盖和容量。一般城区和乡镇农村则采用多波束或普通天线，平衡成本与覆盖。移动场景下，需考虑移动性、信号衰减等因素。此外，随着物联网应用普及，天线还需支持设备间通信。优化天线布局、采用多天线技术、智能切换天线、选用优质材料以及优化信号处理算法，都能提升天线性能。协同设计与优化手机各部分，确保整体通信性能最佳。
5G手机天线作为无线通信的关键组件，基于电磁场原理实现电磁波的辐射和接收。在5G网络中，天线需支持高频段和复杂协议，实现高速低延迟的数据传输。其多频段支持满足全球通信需求，MIMO技术增强信号收发能力。然而，5G天线对金属敏感，需特殊设计和布局。其安装位置要求规则，避免遮挡，确保通信稳定性。随着技术发展，5G手机天线设计更紧凑轻便，性能更稳定。
在无线通信领域中，天线、功率放大器（PA）、印刷电路板（PCB）、天线振子、滤波器和连接器是构成无线通信系统的基础组件。它们各自在系统中扮演着不可或缺的角色，共同实现信号的传输、处理与连接。
随着无线通信技术的迅猛发展，频谱资源作为无线通信的基础，其分配与规划对于各国运营商而言至关重要。特别是在5G时代，高频谱资源的有效利用和分配成为各国政府和运营商关注的焦点。
