高周波PCB技術 - 5gフロントエンドRFテクノロジー

5g時代の幕開けに伴い、ネットワーク基地局やユーザー機器（携帯電話など）はますますスリム・コンパクトになり、エネルギー消費量もどんどん少なくなっています。多くのRFアプリケーションで使用されるプリント回路基板（PCB）も、より小さなデバイスに適合するように小型化されています。一般的なRFフロントエンドは、スイッチ、フィルター、増幅器、およびチューニングコンポーネントで構成されています。携帯電話、スモールセル、アンテナアレイシステム、Wi-Fiなどの5gアプリケーションでは、RFフロントエンドは複雑で高度に統合されたシステムパケットになりつつあります。

コアコンポーネントとして、RFフロントエンドモジュールの技術的な改善点は何ですか？

1.ガンテクノロジー

窒化ガリウム（GAN）は、バイナリIII / Vバンドギャップ半導体の一種であり、高出力および耐高温トランジスタに非常に適しています。

ガリウム技術のいくつかの重要な特性は次のとおりです。

信頼性と堅牢性：窒化ガリウムは電力効率が高いため、熱出力が低くなります。窒化ガリウムを使用すると、これらの高コストの熱放散方法を排除できます。

低消費電流：窒化ガリウムは運用コストを削減し、発熱を抑えます。さらに、低電流は、システムの消費電力と電力要件の削減にも役立ちます。

電力能力：ガンデバイスは、他の半導体技術よりも高い出力電力を提供します。

周波数帯域幅：窒化ガリウムは高インピーダンスと低ゲート容量を備えているため、より広い動作帯域幅とより高速なデータ伝送速度を実現できます。

統合：5gにはより小さなソリューションが必要であるため、サプライヤは大規模なマルチテクノロジーのディスクリートRFフロントエンドを単一の完全に統合されたソリューションに置き換える必要があります。

2.バルク音波フィルター技術

弾性表面波（SAW）フィルターとバルク音波フィルター（BAF）には、占有面積が小さい、優れた性能、経済的な適用性などの利点があります。

バルク音波フィルターは1GHz〜6 GHzの周波数帯域に最適であり、弾性表面波フィルターは1GHz未満の周波数帯域に最適です。

スマートフォンの設計者にとって、5gはバッテリー寿命とマザーボードスペースの課題です。

当然のことながら、4Gから5gに、携帯電話にインストールされるフィルターの数は劇的に増加し、キャリアアグリゲーションが増加に寄与する主な要因です。

3. RFテクノロジー、パッケージ、および設計

RFフロントエンドは、いくつかの半導体テクノロジーデバイスで構成されています。多くの5gアプリケーションでは、それぞれの固有のユースケースのニーズを満たすために、さまざまな処理技術、設計技術、統合方法、およびパッケージング方法が必要です。

7GHz未満の5g帯域の場合、対応するRFフロントエンドソリューションには、コンポーネント配置のコンパクトさの向上、損失を最小限に抑えるためのコンポーネント間のワイヤ長の短縮、両面設置の採用、ゾーニングシールド、高品質の使用など、革新的なパッケージング方法が必要です。表面実装技術コンポーネント。

すべての5gのユースケースには、RFフロントエンドテクノロジーが必要です。RF機能、周波数帯域、および電力レベルの性能要件に応じて、RF半導体技術の選択は異なります。