Page 45 - 5G SA開台多重無線技術測試再添挑戰

DESIGN CORNER
AAU而整合PSU和RRU，增加了訊 號干擾的可能性，這將降低系統性 能。干擾問題是雙重的，首先，開 關PSU會產生電磁干擾(EMI)，必 須嚴格限制這些干擾，以確保它 們不會干擾PA和/或RRU。PSU還 必須有足夠的遮罩性能，以確保 其工作免於5G無線訊號的干擾。
應對電源挑戰
業界已經採取了各種方法來 降低5G NR蜂巢單元的功耗。一 種方法是用耗電較少的8T8R或 32T32R天線替換64T64R MIMO 天線。雖然這確實降低了功耗，但 也導致性能上的折衷，而且在許多 情況下，額外的PA實際上也會增加 功耗需求。
許多人認為脈衝電源是一種 有潛力的解決方案。由於5G基地 台能夠分析流量負載，因此當流 量較小時，它可以進入「睡眠模 式」。這是相對於4G的一個顯著 優勢，4G是「永遠開啟」(always on)，不斷發送基準訊號來檢測使 用者。然而，即使在睡眠模式下， 基本功能也必須保持運作，不僅 要保證像119這類的緊急呼叫，還 要確保對時間敏感的物聯網流量
不會中斷。 在應對一些挑戰時，底層半
應用中，這種材料正被新的寬能 隙(WBG)材料所取代，包括碳化矽 (SiC)和氮化鎵(GaN)，其更高的電 子遷移率為具有挑戰性的電源應 用環境帶來了許多顯著的優勢。
導體技術扮演著重要的角色。事 實上，半導體產業正在經歷一場 根本性變革，以滿足汽車、可再生 能源和5G等眾多應用的快速變化 需求。這些應用要求在惡劣環境 和高溫下具有更高的性能、效率 和可靠性。
與矽元件相比，WBG元件的 靜態和開關損耗較低，從而提高 了效率，並允許工作頻率更高，進 而使得被動元件更小、更具成本 效益。這也有助於減輕重量，這 是5G毫米波天線的一個關鍵考慮
幾十年來，矽一直是半導體元 件的支柱。然而，在最具挑戰性的
2022年10月 | www.eettaiwan.com
43
當多個訊號透過不同材料的 各種接頭時(包括電纜連線鬆動、 導體表面受污染、雙工器性能變差 或天線老化)，被動互調也是一個 問題。此時會透過混頻產生同一頻 段內的和差訊號，從而引起干擾。 在設計的各個方面都必須考慮到 這一點，以確保它不會成為問題。
圖2:5G和上一代基地台內部架構之間的差異。 (來源:IEEE)
圖3:5G應用中需要的PSU散熱。