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打造毫米波功率放大器 砷化鎵製程相位補償展妙用

文‧林鴻宇/李威璁 發布日期:2019/05/16 關鍵字:毫米波相位陣列砷化鎵GaAs5G

為了克服毫米波巨量天線之相位陣列系統設計,工研院資通所提出適用於砷化鎵製程的相位補償技術,可用於毫米波頻段的高線性度功率放大器。

隨著聯網裝置與數位服務的爆炸性成長產生了巨量的資料傳輸需求,如自駕車、機器人,皆有大量的、低時間延遲的、不失真的高速傳輸需求,因此帶動了第五代行動通訊系統(5G)快速的成長,而以相位陣列技術組成之巨量天線即是達成上述需求的關鍵。但在毫米波段,5G巨量天線之相位陣列系統設計上將面臨兩個主要問題:

其一,為增加波束整合天線的隔離度以及避免柵波瓣(Grating Lobe)問題,天線之間需有一定的空間距離(如40GHz需要0.375cm的距離,3.5GHz需要4.3cm的距離)。在相同空間下選用越高的頻率,擺放的天線數量越多(以長寬皆為20cm的範圍為例:毫米波段40GHz可放約2,900根天線;3.5GHz可放約25根天線),連帶相同面積下主被動元件需求量劇增,在毫米波段下單一天線射頻單元容許之置放空間將極為狹小。

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