主题演讲5G作为第五代移动通信技术，相比第四代具有更高速率、更短的时延、更大连接和高可靠性等技术特性。移动通信技术的发展不断的推进移动通信质量的提高和行业的发展，5G移动通信与互联网的结合，在大幅度提升移动互联网业务能力的基础上，已经开始拓展到物联网、智慧城市、大数据、云计算、智能家居、自动驾驶等领域，这必将开启万物互联的新模式。5G移动通信技术中的关键技术主要大规模MIMO技术，全双工通信技术、新型调制技术以及毫米波频段技术，整个射频系统的性能水平对未来 5G的发展和应用都有十分重大的意义。2019年6月，三大运营商正式获得了5G商用牌照，中国移动的5G频段是2515~2675MHz，4800MHz~4900MHz，中国电信获得了3400MHz~3500MHz，中国联通3500MHz~3600MHz，从频率划分情况分析，未来5G系统与其他无线电业务系统间是兼容共存。（图1）

图1  新一代5G移动通信

一、射频功率放大器模块发展趋势

「日益小型化」：随着第五代无线通讯新标准、新技术的不断发展，无线通信系统朝着宽带化、多模化、集成化等方向不断演进，在无线通信系统中射频功率放大器模块占有极其重要的作用，这要求提高射频功放模块的各种性能，比如降低成本、减少尺寸与重量、良好的线性度、高输出功率。此外，在无线通信设备中，射频功放的能耗占到总能耗的60%左右，因此，大带宽、高效率、小体积、轻重量的射频功率放大器成为了未来移动运营商降低运营成本、实现绿色节能最为有效的手段。

「GaN功率器件将成为5G 射频功率放大器模块的首选」：在过去3G和4G LTE基站市场中，功率器件主要有LDMOS和GaAS两种，但随着5G要求的多频带载波聚合和大规模MIMO等，现有的LDMOS和GaAS已经不能完全适应5G的发展，其缺点越来越显著，LDMOS和GaAS功率放大器的带宽会随着频率的增加而大幅减少，仅在约3GHz以下的频率范围内可以有限使用，因此在高于3GHz频段的性能已开始出现明显下滑。与此同时5G要求通信设备的功率要大幅提升，从3G和4G时代的几十瓦提升到5G时代的320W左右，传统的射频器件已经很难满足性能要求，相反氮化镓功率器件正好在频率和功率两个方面弥补了LDMOS器件的不足，GaN具有的压电极化效应可以显著地提高电子气场效应晶体管迁移率和密度，GaN技术特点包括效率更高、带宽更宽、功率密度更大、体积更小，使之成为第五代通信技术射频方案的主流，GaN 的宽带性能是实现5G多频带载波聚合等重要新技术的关键因素之一，GaN 的高功率效率不但提高了通信系统的高输出功率也提高了通信系统的效率，这就使其成为5G射频功率放大器模块（以下简称“功放模块”）的首选器件。

二、功放模块的主要应用场景

图2  功放模块的主要应用场景

三、力同射频功率放大器介绍及技术优势

图3  功放模块及DPD校正后性能

技术优势：

「上下电时序保护」：GaN功放管的上下电时序要求是栅极先加负压，然后才能加漏压，关电时先关漏压，再关栅压，电路设计或使用不当易发生元器件损坏情况，功放模块中使用栅极、漏极加电时序保护偏置电路模块，可极大减小功放管损坏几率。

「可靠性高」：功放模块采用的是功率管软焊的工艺，使功率管的热快速的散发到外部的散热片中，保证功放模块自身的温度在一个允许的范围内工作。

「高效率」：功放模块采用的GaN功放管，结合Doherty线性化技术，与DPD及技术相结合，实现大带宽、高效率和高线性。

「载波带宽」：功放模块支持20MHz / 40MHz / 100MHz / 160MHz的载波带宽，不需要额外进行匹配。

「工作频率范围宽」：功放模块的频率范围有如下可选：2515~2675MHz, 3400~3600MHz, 4800-5000MHz。

「实时监控功能」：功放模块通过和数字通信板的特有协议，可以实时读取功放模块的状态，如功率、温度、电流等，方便用户进行运营维护。

「双工方式」：TDD模式，可以搭配DPD算法进行工作。

「定制开发」：支持客户不同工作频段、发射功率以及不同尺寸和接口的定制化开发和个性化开发。