Αναζήτηση

Πλοήγηση

• Κοινότητες
• Συγγραφείς
• Έτος
• Τίτλοι
• Θέματα

Ο Χώρος μου

• Είσοδος

Σχεδίαση στοιβαγμένων ενισχυτών υψηλής ισχύος RF (RF PA) για σταθμό βάσης 5G New Radio με τεχνολογία GaN και FDSOI

Roussos Nikolaos

Πλήρης Εγγραφή

---

Περίληψη

Η μετάβαση στην τεχνολογία 5G αποτελεί ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός στις κινητές επικοινωνίες, καθώς αναμένεται να επιτύχει υψηλότερους ρυθμούς μετάδοσης δεδομένων, εξαιρετικά αξιόπιστες επικοινωνίες χαμηλής καθυστέρησης και επικοινωνίες μαζικού τύπου μεταξύ μηχανών. Το 5G New Radio (5G NR), το οποίο αναπτύχθηκε από το 3rd Generation Partnership Project (3GPP), είναι μια τεχνολογία ασύρματης πρόσβασης που υποστηρίζει ένα ευρύ φάσμα συχνοτήτων: FR1 από 410 MHz έως 7.125 GHz και FR2 από 24.25 GHz έως 71 GHz. Το 5G NR είναι ιδιαίτερα σημαντικό για μια ευρεία γκάμα εφαρμογών, όπως η ρομποτική, η αυτοκινητοβιομηχανία, ο αυτοματισμός εργοστασίων και ο τομέας της υγειονομικής περίθαλψης, που απαιτούν βελτιωμένη κινητή ευρυζωνικότητα και αποδοτική χρήση του φάσματος.Υπάρχει αυξανόμενη χρήση των Gallium Nitride (GaN) High Electron Mobility Transistors (HEMTs) στους ενισχυτές ισχύος για σταθμούς βάσης υψηλής ισχύος και ευρείας ζώνης συχνοτήτων στα δίκτυα 5G. Σε σύγκριση με τις διατάξεις CMOS, τα GaN HEMTs μπορούν να λειτουργήσουν σε σημαντικά υψηλότερες συχνότητες και να παράγουν μεγαλύτερη στάθμη ισχύος λόγω της υψηλής κινητικότητας φορέων, τάσης διάσπασης και της θερμικής αγωγιμότητάς τους.Σε αυτή τη διπλωματική εργασία, υλοποιούνται δύο διαφορικοί στοιβαγμένοι ενισχυτές ισχύος για τη ζώνη συχνοτήτων FR1 n79 των 4.4-5 GHz. Ο πρώτος ενισχυτής σχεδιάζεται χρησιμοποιώντας την τεχνολογία CMOS 22nm Fully-Depleted Silicon-On-Insulator (FDSOI) (22FDX), ενώ ο δεύτερος ενισχυτής σχεδιάζεται χρησιμοποιώντας την τεχνολογία GaN HEMT 0.15 µm (GH15). Η σύγκριση των δεικτών απόδοσης αποκαλύπτει ότι ενώ ο CMOS PA επιτυγχάνει Output referred 1dB Compression Point (OP1dB) των 28.1 dBm, με Power Added Efficiency (PAE) 30% και κέρδος 26 dB, ο GaN PA υπερτερεί σημαντικά όσον αφορά την ισχύ εξόδου, προσφέροντας OP1dB 44.5 dBm, αν και με χαμηλότερo PAE 16% και κέρδος 22.7 dB. Λαμβάνοντας υπόψη το OP1dB 28.1 dBm, ο CMOS Stacked PA θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί αποτελεσματικά ως pre-amplifier, οδηγώντας τον GaN Stacked PA και ενισχύοντας τη συνολική απόδοση του συστήματος. Η προσέγγιση αυτή αναδεικνύει τα συμπληρωματικά πλεονεκτήματα και των δύο τεχνολογιών, με το GaN PA να προσφέρει ανώτερες δυνατότητες ισχύος, ενώ o CMOS PA μπορεί να διαδραματίσει κρίσιμο ρόλο στην αλυσίδα ενίσχυσης.

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες