【導讀】當前
，全球5G發展已經進入關鍵期，滲透率在快速提升，5G在各行各業逐漸完成場景落地。根據中國網信辦的統計數據，截至2021年底，中國已建成142.5萬個5G基站，總量占全球60%以上，5G用戶數達到3.55億戶。而就在5G發展如火如荼的同時，全球主要國家已經投身6G研究。

圖1：中國5G基站數量占比

（圖源：中國信通院）

6月21日，中國移動對外發布《6G網絡架構技術白皮書》，這是業界首次係統化發布6G網絡的架構設計。同時
，在第二屆全球6G技術大會上


，美英日加等國也深入探討了6G相關網絡技術和場景落地。從5G到6G，天線係統升級是關鍵所在。本文主要闡述在當前的6G研究中
，天線係統的顯著特征，以及貿澤電子在售的電子元器件如何助力實現這些複雜的係統級設計。

6G帶來的更大規模天線挑戰

在2022世界移動通信大會上，大會主辦方全球移動通信係統協會發布報告指出，預計到2022年底，全球5G連接數量將超過10億。並且報告中還提到，2022年至2025年運營商6,200億美元（預計金額）資本支出中的85%將用於5G發展。隨著基站覆蓋率不斷提升，終端連接數量暴漲，現階段5G發展已經進入深水區。

在此過程中，5G的身份也在發生著悄然的變化
，從運營商圈定用戶的新世代網絡，變成了數字經濟的築基技術。在短視頻、4K/8K高清視頻、網絡直播等領域初顯威力後，目前5G+工業物聯網已經成為產業發展的核心

，除了網速更快以外
，5G在高寬帶、低延遲和廣泛連接方麵的潛力逐漸被挖掘出來。

然而，隨著5G創新項目和示範項目越來越多，5G的短板也開始顯現。比如在覆蓋性方麵，5G依然隻能覆蓋陸地區域，而無法覆蓋地球麵積占比更大的海域，以及空中
；在連接範圍方麵，5G在應對密集型場景時依然會有局限性；在低延遲方麵，5G在自動駕駛和一些工業場景下依然被認為是需要優化的。要解決這些難題，就隻能寄希望於下一代移動通信網絡——6G。

相較於5G，6G在傳輸速度、傳輸容量、傳輸空間和覆蓋範圍等方麵有明顯優勢。

傳輸速度

6G可能會是當前5G峰值速度的100倍，網絡延遲從毫秒級降低到微秒級，虛擬現實和自動駕駛等場景都將因此受益。

傳輸容量

6G將使用“空間複用技術”，容量達到5G基站的1,000倍以上
，連接設備密度達到每立方米數百個，更加有利於物聯網的發展。

傳輸空間

6G將采用空天地一體化網絡，打通了衛星和地麵基站的通信。

覆蓋範圍

6G將在地球上形成無所不在的全覆蓋網絡

，在海上和山區也不用擔心無法通信。

為了完成這些關鍵指標，6G除了使用“空間複用技術”yiwai
，yehuijiangtongxinpinlvtishengdaotaihezijibie
，zhegepinlvyijingjiejinfenzizhuandongnengjideguangpu，zaidanjiedianxinhaofugaiyijikangganraofangmianmianlinzhegengdadetiaozhan。zaikaolvshangshutidaode6G單節點容量提升，因此6G對通信設備的天線係統提出了非常高的要求。

相較於5G天線核心技術——大規模MIMO
，6G采用陣列規模更大的超大規模MIMO，每一個陣列中還會融合感知通信、數字波束控製、AI賦能等創新技術，具備寬動態、多(duo)波(bo)束(shu)的(de)典(dian)型(xing)特(te)征(zheng)。為(wei)了(le)支(zhi)持(chi)更(geng)寬(kuan)的(de)頻(pin)段(duan)，提(ti)升(sheng)單(dan)基(ji)站(zhan)的(de)通(tong)信(xin)容(rong)量(liang)
，在(zai)基(ji)站(zhan)側(ce)配(pei)置(zhi)的(de)超(chao)大(da)規(gui)模(mo)天(tian)線(xian)陣(zhen)列(lie)會(hui)有(you)幾(ji)十(shi)個(ge)甚(shen)至(zhi)是(shi)上(shang)千(qian)個(ge)。並(bing)且(qie)為(wei)了(le)支(zhi)持(chi)更(geng)高(gao)頻(pin)通(tong)信(xin)，高(gao)增(zeng)益(yi)天(tian)線(xian)也(ye)是(shi)不(bu)可(ke)或(huo)缺(que)的(de)。

在具體實施層麵，6G全新的天線設計又需要具備體積小、重量輕、低成本、低功耗、架構靈活等特點。也就是說，理想的6G基站天線係統相較於現有的大規模天線陣列，體積相當
，甚至是更小，且因為AI和通信技術深度融合，6G天線陣列規模雖然很大
，但功耗更低，且更加靈活。

當然
，和過往每一代通信技術的天線係統一樣
，在6G超大規模天線係統裏
，電子元器件依然是核心支撐，是係統的基石。在探索和打造6G超大規模天線係統，乃至整個6G通tong信xin係xi統tong的de過guo程cheng中zhong
，貿mao澤ze電dian子zi都dou是shi理li想xiang的de電dian子zi元yuan器qi件jian采cai購gou平ping台tai。下xia麵mian
，我wo們men就jiu為wei大da家jia推tui薦jian幾ji款kuan貿mao澤ze電dian子zi平ping台tai上shang在zai售shou的de，適shi用yong於yu大da規gui模mo天tian線xian陣zhen列lie的de元yuan器qi件jian。

適用於高頻、高速通信的整體連接器方案

如上所述，無論是當前的5G，還是未來的6G
，天線係統都將采用大規模MIMO或者超大規模MIMO。硬件組成上
，會有數個、數(shu)十(shi)個(ge)，甚(shen)至(zhi)是(shi)上(shang)千(qian)個(ge)天(tian)線(xian)陣(zhen)列(lie)構(gou)成(cheng)大(da)規(gui)模(mo)天(tian)線(xian)係(xi)統(tong)
，那(na)麼(me)在(zai)係(xi)統(tong)中(zhong)起(qi)到(dao)連(lian)接(jie)作(zuo)用(yong)的(de)連(lian)接(jie)器(qi)便(bian)顯(xian)得(de)尤(you)為(wei)重(zhong)要(yao)。然(ran)而(er)我(wo)們(men)今(jin)天(tian)並(bing)不(bu)是(shi)向(xiang)大(da)家(jia)推(tui)薦(jian)某(mou)一(yi)款(kuan)連(lian)接(jie)器(qi)，而(er)是(shi)貿(mao)澤(ze)電(dian)子(zi)平(ping)台(tai)上(shang)在(zai)售(shou)的(de)來(lai)自(zi)製(zhi)造(zao)商(shang)Samtec的連接器整體解決方案。

在微波和毫米波技術領域，Samtec提供精密射頻連接器和電纜組件

，支持最高110GHz的高頻段
，並提供出色的可重複性和低VSWR。

圖2：Samtec精密射頻連接器和電纜組件

（圖源：貿澤電子）

Samtec精密射頻連接器和電纜組件擁有1.85mm、2.40mm、2.92mm
、3.50mm和SMPM（微型連接器）五大係列。其中，1.85mm、2.40mm、2.92mm和3.50mm均是基於空氣介質設計
，擁有低電壓駐波比和插入損耗
，它們之間擁有出色的互連性，1.85mm可與2.40mm相匹配，2.92mm、3.50mm和SMA可配合使用
，並且這些堅固的接口可以幫助係統實現一致、可靠的性能；SMPM屬於微型連接器，比SMP小30%，通過推入式設計，可實現快速、方便地接合，借助子彈型適配器還可以做到板對板盲插。

在貿澤電子上，通過任意一款Samtec精密射頻連接器和電纜組件的產品詳情頁都可以瀏覽到Samtec在這方麵的完整解決方案，比如1.85mm係列中的PRF18-J-C-EP-085-BS，大家可以通過搜索此製造商編號快速查詢到這個器件。

在時下熱門的5G通信方麵，Samtec麵向測試和開發係統、遠程無線電和有源天線
、網絡設備以及汽車和運輸領域推出了不同類型的連接器產品線
，滿足相關領域對於5G技術所需的超高頻率和高數據速率需求幫助實現mmWave、大規模 MIMO、波束成形和全雙工等5G典型技術應用。

圖3：Samtec 5G解決方案

（圖源：貿澤電子）

在5G測試和開發係統方麵

Samtec廣泛的產品組合和高性能互連專業技術可以在測試和測量設備之間實現5G係統原型設計和連接。

在遠程無線電和有源天線方麵

Samtec提供全係列解決方案幫助設計師在更小的外形下實現大規模MIMO和波束成形等技術。

在網絡設備方麵

Samtec的高性能互連專業技術和產品解決方案使得這些設備具有可擴展性、智能性和靈活性。

在汽車和運輸領域

Samtec不斷擴展的汽車互連產品組合讓汽車更智能
，改善交通流量並提高安全性。

MEC5-070-01-L-DV-W1-K-TR（製造商編號）為一款Samtec MEC5超高密度微型插卡式插座，與較為常見的0.80mm間距解決方案相比，此0.50mm間距超高密度插卡式插座可大大節省空間
，適用於5G遠程無線電和有源天線等高密度應用。在貿澤電子平台上
，通過MEC5-070-01-L-DV-W1-K-TR詳情頁的最下方信息
，便能夠找到Samtec 5G解決方案的入口。

適用於大規模MIMO的射頻功率氮化镓晶體管

在5G逐漸從Sub-6G頻pin段duan升sheng級ji到dao豪hao米mi波bo頻pin段duan的de過guo程cheng中zhong
，使shi用yong包bao括kuo很hen多duo天tian線xian在zai內nei的de天tian線xian陣zhen列lie成cheng為wei唯wei一yi的de選xuan擇ze，以yi克ke服fu材cai料liao的de物wu理li極ji限xian
，以yi及ji國guo家jia政zheng策ce對dui於yu發fa射she功gong率lv的de限xian製zhi。而er到dao了le6G時代，更高的載波頻率以及更大的通信容量，意味著超大規模MIMO在基站中更是不可或缺的一環。

我們接下來要介紹的這款器件，便是適用於5G基站大規模MIMO有源天線係統的A3G26D055N Airfast® 射頻功率氮化镓晶體管
，來自製造商NXP Semiconductors
，貿澤電子網站上該器件的製造商編號為A3G26D055NT4，大家可以通過搜索此編號迅速找到這顆元器件。

圖4：NXP A3G26D055N Airfast®射頻功率氮化镓晶體管

（圖源：貿澤電子）

A3G26D055N Airfast® 射頻功率氮化镓晶體管（以下簡稱：A3G26D055N）設計用於需要非常寬的瞬時帶寬能力的蜂窩基站應用

，采用8W對稱式Doherty設計，支持100MHz至2,690MHz的寬頻率範圍。通過下圖能夠看到，該器件在2675MHz時的功率增益為18db（典型值），效率為54.1%。以往“帶寬較低”這一困擾MEMS電容式加速度計的問題，也得到了極大的改善。可以想見
，MEMS電容式加速度計的發展正在拉低CbM和預測性維護的“門檻”
，使得這一技術能夠滲透到電機應用的更多場景。

圖5：A3G26D055N性能表現

（圖源：貿澤電子）

麵向5G基站的大規模MIMO有源天線係統應用，A3G26D055N經(jing)過(guo)了(le)專(zhuan)門(men)的(de)性(xing)能(neng)優(you)化(hua)，具(ju)有(you)高(gao)端(duan)子(zi)阻(zu)抗(kang)，實(shi)現(xian)出(chu)色(se)的(de)寬(kuan)帶(dai)性(xing)能(neng)，並(bing)通(tong)過(guo)新(xin)一(yi)代(dai)信(xin)號(hao)技(ji)術(shu)改(gai)善(shan)線(xian)性(xing)化(hua)誤(wu)差(cha)矢(shi)量(liang)幅(fu)度(du)，能(neng)夠(gou)承(cheng)受(shou)非(fei)常(chang)高(gao)的(de)輸(shu)出(chu)VSWR和寬帶工作條件。此外，該器件采用的緊湊的7.0mm x 6.5mm DFN-6封裝，非常有利於整體實現小型化和高集成。

除了特別適用於5G基站的大規模MIMO有源天線係統，A3G26D055N在W-CDMA和LTE
、宏蜂窩基站驅動器、微蜂窩基站以及小型蜂窩末級等領域同樣能夠發揮出色的性能。

可用於5G大規模MIMO的雙通道開關LNA模塊

接下來
，我們為大家推薦的是一款可用於5G大規模MIMO的雙通道開關LNA模塊。LNA（Low Noise Amplifier）為低噪聲放大器，可用於射頻接收和發射電路。其中
，在射頻接收電路中
，LNA模塊可提升接收靈敏度，消除濾波電路造成的衰減問題。

我們今天推薦QPB9378雙通道開關LNA模塊來自製造商Qorvo
，該器件在貿澤電子平台上的製造商編號為QPB9378TR13。

圖6：Qorvo QPB9378雙通道開關LNA模塊

（圖源：貿澤電子）

QPB9378TR13是一款麵向5G TDD基站的高度集成的RF前端模塊

，采用雙通道配置，集成了兩級LNA和大功率SPDT開關。QPB9378TR13在低增益模式下，具有第二級LNA（具有旁路功能）和LNA掉電模式（發射模式下）。

QPB9378TR13可在2.3-5.0 GHz範圍內工作。在接收模式的低增益狀態下，增益為14.5dB，OIP3為+34.5dBm，噪聲係數為1.25dB；在接收模式的高增益狀態下
，增益為33.5dB，OIP3為+33dBm
，噪聲係數為1.25dB
；在發射模式下，平均功率處理能力為20W，插入損耗為0.5dB。

QPB9378TR13采用6mm x 6mm的緊湊封裝尺寸
，不僅是在5G大規模MIMO領域

，在小型蜂窩BTS
、無線基礎設施和基於TDD的架構等方麵都能夠體現出高性能和高集成優勢。

通信技術的未來發展

正如中國工程院院士鄔賀銓所言，“正在研發中的6G，需要吸取5G的經驗，不能簡單地再將峰值速率提高1,000倍為目標，還得考慮如何才能滿足大眾的應用需求。”顯然，包括當下熱議的6G，以及未來世代的通信技術，絕不僅僅是單純以提升網速為目的
，超高帶寬

、超低時延、超大容量以及和人工智能技術的深度融合等會為每一代通信技術帶來巨大的改變，當然還會有更多的原始創新技術加入進來。

在可預見的6G時代
，超大規模MIMO和波束成形技術依然會是通信基礎設施升級的核心技術

，而幫助實現這些技術的是設備裏一顆顆高性能的射頻連接器、dianlanzujianhezhongleifengfudeshepinqijian，tamenhuijuzaimaozedianzipingtaishang

，yousisandaomeiyigegongchengshideshouzhong，bingzaitongxinshebeizhongzhaodaozuizhongguishu，zhuliyidaiyouyidaitongxinjishudeshengjidiedai。

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