自從80年代早期推出模擬蜂窩網(wǎng)絡(luò)以來，蜂窩通信已經(jīng)走過了漫長(zhǎng)的道路。今天，隨著市場(chǎng)從4G遷移到5G網(wǎng)絡(luò)解決方案，蜂窩通信行業(yè)正在為數(shù)據(jù)傳輸速度，更低延遲，容量，用戶密度和可靠性的巨大飛躍奠定基礎(chǔ)。例如，隨著數(shù)據(jù)速率和網(wǎng)絡(luò)容量（10倍）的100倍改進(jìn)，5G還大幅縮短了1毫秒以下的延遲，同時(shí)為數(shù)十億連接設(shè)備提供了無處不在的連接。是物聯(lián)網(wǎng)（IoT）不斷發(fā)展的一部分。圖1顯示了一個(gè)典型的5G波束形成發(fā)射機(jī)，包括數(shù)字MIMO，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，信號(hào)處理組件，放大器和天線。

為FPGA供電

為了充分發(fā)揮5G的優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)人員需要更高頻率的無線電，通過采用更集成的微波/毫米波收發(fā)器，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA），以滿足未來數(shù)據(jù)容量需求所需的新頻譜更快的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，以及用于小型電池的高功率，低噪聲功率放大器（PA）。此外，這些5G單元還將包括更多集成天線，以應(yīng)用大規(guī)模多輸入多輸出（MIMO）技術(shù)實(shí)現(xiàn)可靠連接。因此，需要各種最先進(jìn)的電源來為5G基站組件供電。

現(xiàn)代FPGA和處理器采用先進(jìn)的納米工藝制造，因?yàn)樗鼈兺ǔＲ钥焖龠M(jìn)行計(jì)算在緊湊封裝的高電流下使用低電壓（<0.9 V）。此外，新一代FPGA需要更低的核心電壓以大幅提高計(jì)算速度，同時(shí)需要更高的I / O接口電壓，并且需要額外的DDR存儲(chǔ)器軌。 3,4,5 所以，實(shí)質(zhì)上，單個(gè)FPGA需要具有嚴(yán)格公差和不同額定電流的多個(gè)電壓，以實(shí)現(xiàn)最佳操作。更重要的是，為了避免損壞，必須按正確的順序?qū)@些電壓軌進(jìn)行排序。使用最新半導(dǎo)體技術(shù)構(gòu)建的電源結(jié)合先進(jìn)的電路拓?fù)浜拖冗M(jìn)的封裝技術(shù)，可以滿足這些嚴(yán)格的要求。但是，如果設(shè)計(jì)人員沒有正確使用正確的電源管理解決方案，則風(fēng)險(xiǎn)范圍從低效率到熱并發(fā)癥以及其他不期望的性能相關(guān)問題。

為高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器靜音供電

同樣，運(yùn)行速度更快的精密數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，如模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）和數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC），也需要多個(gè)電源軌，例如1.3 V，2.5 V和3.3 V，低噪聲和直流紋波。 6 通常，這些高速ADC和DAC放置在擁擠的印刷電路板（PCB）上，空間有限。因此，在為這些高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)電源系統(tǒng)時(shí)，ADC和DAC的電源靈敏度必須是首要考慮因素。

結(jié)合先進(jìn)半導(dǎo)體和封裝技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，ADI的μModule?靜音切換器?調(diào)節(jié)器可輕松解決此問題，滿足高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的效率，密度和噪聲性能需求。一個(gè)很好的例子是Silent Switcher LTM8065，它可以提供安靜，更緊湊，更高效的解決方案，為這些設(shè)備供電。與傳統(tǒng)的分立式解決方案不同，LTM8065可以顯著減少元件數(shù)量和電源板空間，同時(shí)不會(huì)影響數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的動(dòng)態(tài)性能。符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)的BGA封裝集成了開關(guān)控制器，電源開關(guān)，電感器和所有支持組件。

在某些情況下，為了最大化電源抑制比（PSRR）性能，線性穩(wěn)壓器用于電源路徑，跟隨開關(guān)穩(wěn)壓器。 ADP7118是一款低壓差（LDO）低噪聲線性穩(wěn)壓器，可處理寬輸入電壓范圍，具有高輸出精度，低噪聲和高PSRR，以及出色的線路和負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)。但是，該產(chǎn)品系列還有更多，可以使用ADI的LTpowerCAD和LTspice等軟件工具正確選擇它們。?

為PA和收發(fā)器管理電源

這些下一代無線電集成了集成收發(fā)器和低噪聲，高功率微波/毫米波PA以及更寬帶寬的數(shù)字控制和管理系統(tǒng)，這需要使用多種專用電源技術(shù)。例如，基于氮化鎵（GaN）的低噪聲，高功率功率放大器將需要高達(dá)28 V至50 V的電壓，而基于FPGA的控制和高速ADC和DAC將需要多個(gè)較低的電壓，并具有適當(dāng)?shù)呐判?，監(jiān)控和保護(hù)。 7,8 最先進(jìn)的DC-DC轉(zhuǎn)換器可以提供這些5G功率放大器所需的效率（> 90％），功率密度，低噪聲性能和控制。

面對(duì)下一代（5G）產(chǎn)品的巨大壓力，其表現(xiàn)優(yōu)于上一代（4G），因此幾乎沒有妥協(xié)的余地。因此，ADI公司專注于基站射頻鏈的各個(gè)方面，并且擁有為這些應(yīng)用供電所需的電源管理工具的全面知識(shí)，能夠?yàn)楫?dāng)今基于5G的功率放大器和收發(fā)器提供合適的電源。提供業(yè)界最廣泛的高性能Power by Linear ?產(chǎn)品組合，包括高效率，高密度DC-DC轉(zhuǎn)換器模塊，電源管理IC（PMIC）和超低噪聲線性穩(wěn)壓器，包括電源排序，監(jiān)控和保護(hù)，ADI可以為5G信號(hào)鏈提供更全面的方法。

ADI的μModule穩(wěn)壓器和靜音切換器服務(wù)是完整的電源系統(tǒng)級(jí)封裝解決方案，可以提供精確的電壓。微型封裝具有最高效率（> 95％）和功率密度，具有高可靠性和最低EMI和噪聲。這些解決方案專為高性能RF系統(tǒng)而設(shè)計(jì)，具有最高的功率轉(zhuǎn)換效率和密度，而不會(huì)對(duì)感興趣的無線電信號(hào)增加噪聲或干擾，從而確保這些RF PA和其他此類RF電路的最佳性能。

同樣，為了解決需要多個(gè)電源軌的電路中電源排序的挑戰(zhàn)，ADI已經(jīng)建立了一系列定序器，從兩個(gè)電源（ADM6819 / ADM6820）到17個(gè)通道（ADM1266）的排序。為了確保系統(tǒng)正確，高效和安全地運(yùn)行，監(jiān)控設(shè)備電壓，電流或溫度至關(guān)重要。為此，ADI提供類似LTC2990的部件。

關(guān)閉

總之，ADI公司的Power by Linear產(chǎn)品系列包括低噪聲LDO穩(wěn)壓器，低EMI，高度集成的多線圈DC-DC轉(zhuǎn)換器μModule器件，靜音切換器技術(shù)和其他電源管理IC，包括電源序列發(fā)生器，監(jiān)視器和保護(hù)電路 - 所有這些都使ADI成為業(yè)界最廣泛的電源產(chǎn)品系列。它包括為5G基站組件供電所需的一切，包括軟件設(shè)計(jì)和LTpowerCAD和LTspice等仿真工具。這些工具簡(jiǎn)化了為這些器件選擇合適的電源管理解決方案的任務(wù)，從而為5G基站組件提供了最佳的電源解決方案。