【導讀】5G是無線通信領域有史以來最重要、最強大的技術之一。與4G相比
，5G在數據傳輸速率
、延遲和容量方麵均實現了顯著提升，有望成為影響業界乃至全球的真正變革性技術。

5G是無線通信領域有史以來最重要
、最強大的技術之一。與4G相比，5G在數據傳輸速率、延遲和容量方麵均實現了顯著提升，有望成為影響業界乃至全球的真正變革性技術。

然而
，這些根本性的性能改進給底層射頻(RF)硬件帶來更大的壓力，也提出更嚴格的要求。功率放大器(PA)作為RF硬件中最重要的器件之一，其重要性亦伴隨5G的普及而與日俱增。為幫助化解5G RF PA的設計挑戰，功率放大器模塊(Power Amplifier Modules, PAM)近年來已成為一種重要工具。

在這篇文章中
，我們將討論PA和它們在5G中的作用
，以及Qorvo如何利用PAM助力未來的5G基礎設施。

什麼是功率放大器？

在處理RF信號時

，尤其在5G的高頻段，信號電平可能非常低。這種情況帶來了一定挑戰
，因為電磁(EM)信號在較低的幅度下更容易受到係統級噪聲的影響(即導致信噪比降低)。此外，較低的電壓信號通常不足以缺乏驅動後續電路或天線。

工程師們利用PA來應對這些挑戰。RF PA作為用於提高RF信號幅度、輸出功率或驅動能力的電路模塊，通常位於係統天線附近，從而為發射天線提供大功率信號。

使用PA的目的在於增強信號，同時保持信號從輸入到輸出的高保真度。因此，線性度
、效率和輸出功率是PA的重要指標。

PA的設計挑戰

長期以來，人們在電路板上使用分立元件來設計PA及其周邊電路。盡管這種方法多年來一直為該行業所采用；然而

，隨著一些非常規設計挑戰的出現，這種方式的有效性受到了質疑。

其中一個挑戰是如何在麵積、成本
、性xing能neng和he功gong耗hao之zhi間jian取qu得de平ping衡heng。一yi般ban來lai說shuo，這zhe些xie參can數shu相xiang互hu之zhi間jian存cun在zai衝chong突tu
，設she計ji人ren員yuan必bi須xu知zhi道dao如ru何he優you化hua電dian路lu，以yi在zai特te定ding應ying用yong中zhong以yi最zui佳jia的de方fang式shi權quan衡heng取qu舍she。當dang使shi用yong分fen立li元yuan件jian時shi
，由you於yu元yuan器qi件jian選xuan擇ze、組件互用性及布局等因素會對性能造成影響，在這些權衡因素間取得平衡變得越來越困難。

在向5G的演進中
，這一情況變得更為複雜，因為係統需要覆蓋更寬的帶寬和更高的頻率範圍。如今的係統在工作頻率高達4GHz的同時，需要具備高達400MHz的平均瞬時帶寬。因此
，所麵對的挑戰在於既要在這個頻段上達成前文所提到的係統權衡
，又要同時保持性能。

采用PAM的解決方案

為應對這些挑戰，Qorvo將目光轉向PAM。PAM是將PA及其周邊電路的分立元件集成至單個封裝解決方案中的電子器件。

例如，在5G基站應用中
，PAM可以將驅動放大器和末級放大器集成到單個封裝中，而不是將它們作為分立的電路模塊實現。通過將整個PA係統集成到單個模塊，我們可以獲得許多重要的成果，如下圖所示。

Qorvo QPA4501 PAM產品集成一個Doherty 末級放大器
，可實現高功率及高效率

首先

，PAM使基站等RF係xi統tong的de設she計ji相xiang比bi分fen立li方fang案an更geng為wei簡jian化hua。設she計ji人ren員yuan無wu需xu挑tiao選xuan元yuan件jian和he設she計ji分fen立li電dian路lu，便bian可ke選xuan擇ze適shi合he自zi己ji需xu要yao的de模mo塊kuai，並bing將jiang其qi作zuo為wei一yi個ge整zheng體ti在zai係xi統tong中zhong實shi施shi。

除此之外，與非模塊化解決方案相比，PAM還帶來更卓越的性能與更小的麵積。通過集成元件，可將寄生效應等布局問題將至最低，從而獲得更高的性能與效率。Qorvo的PAM還同時為設計人員解決了阻抗匹配等問題
，確保最高性能的達成。

最後
，這種集成方式使係統平均體積更小，為用戶的最終係統設計節省了重量和麵積。

Qorvo的PAM專業技術

Qorvo提供業界最龐大、最具創新性的碳化矽基氮化镓(GaN-on-SiC)產品組合
，幫助用戶實現卓越的效率和操作帶寬。GaN-on-SiC產品具有功率密度高、尺寸小、增益出色、可靠性高和工藝成熟等特點。

Qorvo認識到PAM在未來5G係統設計中的重要性

，並致力於為市場打造業界領先的解決方案。Qorvo的PAM旨在實現功率
、效率、尺寸和成本間的平衡
，同時盡可能簡化用戶的設計。

關於作者

Shawn Gibb

5G基站產品高級產品線經理

Shawn在GaN技術領域超過25年的工作經驗，使其十分了解這項技術的能力與挑戰。作為我們GaN基站產品的產品經理，他與客戶同我們著名的GaN專家團隊緊密合作
，共同開發將塑造無線通信未來的前沿產品。

(文章來源：Qorvo半導體 ,作者：Shawn Gibb

，Qorvo 5G基站產品高級產品線經理)

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