2016年11月15日至17日, 2016中國(北京)跨國技術轉移大會暨第三代半導體國際論壇(以下簡稱“跨國技術轉移大會”)在北京國際會議中心盛大召開。此次跨國技術轉移大會,由中國科技部與北京市人民政府主辦,將覆蓋眾多科技、產業創新熱點領域。第十三屆中國國際半導體照明論壇(SSLCHINA2016)也受到北京市科委邀請,與大會同期同地舉行。
中興通訊股份有限公司射頻功放平臺總工 劉建利
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圍繞第三代半導體,今年跨國技術轉移大會專門設置了多場分會,其中,11月16日下午舉行的“第三代半導體與新一代移動通信技術”分會,圍繞著第三代半導體與新一代移動通信技術展開多維度的探討,涉及高性能GaN開關電源,GaN、SiC材料外延及電子器件等眾多熱點。
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會上,來自中興通訊股份有限公司射頻功放平臺總工劉建利作了題為“射頻功率器件在移動通信基站射頻功率放大器中的應用”主題報告。他表示,移動通信網絡從上世紀八十年代產生以來,歷經了三十余年的發展歷史,從1G到5G,每一次更新換代都是顛覆性技術引領來解決了當時的最主要需求。我們正處在一個移動互聯網高速發展的時代,網絡技術演進的狀態是一方面4G網絡高速建設,另一方面5G技術研究快速推進。
劉建利表示,展望未來移動通信基站的發展,超寬帶、低功耗、集成小型化將是其必然趨勢。相應的對基站內部的射頻功率放大器在輸出功率、能耗效率、信號帶寬、可靠性、體積、重量及成本等多方面提出了更高的要求。
同時,傳統的LDMOS技術雖然仍然占據了基站射頻功放的絕大多數應用場景,但面對未來的需求,其技術指標已經難于滿足,并且LDMOS技術由于經過二十多年的演進,指標的提升已接近極限。而GaN技術以其寬禁帶材料固有的特性,使得器件在工作頻率、功率、效率、帶寬、體積等諸多方面呈現出更加優異的性能。GaN射頻功率器件的應用2012年前后開始起步,預計到2019年將占到20%以上的市場份額。
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此外,劉建利還特別提出GaN射頻器件在移動通信基站領域的應用主要有以下幾個技術方向:1)多頻段、超寬帶的載波聚合基站系統;2)ET(包絡跟蹤)/DM(漏極調制)基站系統;3)DTX(數字發信機)/SMPA(開關功放)基站系統, 要求GaN射頻器件具有非常高的截止頻率;4)5G通信的毫米波MASSIVE MIMO基站系統等。
GaN射頻功率器件在移動通信基站領域應用需要重點關注的幾個問題:1)GaN器件失真特性模型與DPD算法優化;2)個別場景EVM指標惡化;3)線性增益動態范圍大;4)高溫指標惡化等。