隨著世界變得越來越相互關(guān)聯(lián),，對更快,、更高效的通信網(wǎng)絡(luò)的需求不斷增長,。為了滿足這一需求，研究人員正在開發(fā)5G和6G,，以提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣群涂煽啃浴?/p>

然而,，這些先進通信網(wǎng)絡(luò)的主要挑戰(zhàn)是確保在更高頻段可靠運行。為解決這個問題,，NTT 公司最近發(fā)布了一款新的放大器 IC 模塊,，可提供高達 100 GHz 帶寬的高放大性能。

使用 InP HBT 技術(shù)的基帶放大器 IC裸片照片

在這篇文章中,，我們將討論高頻放大的挑戰(zhàn)、它在 5G 和 6G 網(wǎng)絡(luò)中的需求,，以及 NTT 的放大器如何提供幫助,。

 5G 和 6G 高頻挑戰(zhàn)

高頻段提高了與 5G 和 6G 等下一代通信技術(shù)相關(guān)的數(shù)據(jù)速率。例如,，5G 毫米波頻段的工作頻率范圍為 24 GHz 至 40 GHz,，而 6G 毫米波頻段的工作頻率預(yù)計為 100 GHz 至 1 THz。

雖然這些更高的頻率帶來了更快的通信數(shù)據(jù)速率,，但它們也帶來了許多重大的設(shè)計挑戰(zhàn),。

高頻信號沿傳輸介質(zhì)遇到傳輸線效應(yīng),。

RF 電子設(shè)備中高頻的主要挑戰(zhàn)之一是存在顯著的信號衰減。當(dāng)高頻信號通過傳輸介質(zhì)傳播時,，它們會遇到傳輸線效應(yīng),，例如導(dǎo)致能量損失和信號幅度降低的寄生效應(yīng)。在高級模型中,，射頻信號的信號衰減與頻率成正比,，這意味著頻率越高，信號衰減越大,。 

此外,，隨著信號達到更高的頻率，組件中的非線性引起的失真會對性能產(chǎn)生重大影響,。例如,，許多 RF 放大器在較高頻率下的增益趨于衰減，導(dǎo)致放大器輸出失真和非線性,，從而導(dǎo)致信號處理中的錯誤和不準確,。 

 解決方案：放大

在這兩種情況下，RF 設(shè)計的許多高頻挑戰(zhàn)都可以通過放大來解決,。

增益和帶寬通常是折衷的,。圖片由Petteri Aimonen提供 

放大通過增加信號的幅度來幫助糾正與信號衰減相關(guān)的問題。關(guān)于失真,，適當(dāng)?shù)姆糯笥兄谕ㄟ^確保信號被線性放大來減少失真,，從而保持原始信號的完整性。

然而,，放大高頻信號的一個重大挑戰(zhàn)是放大器傾向于在增益和帶寬之間進行固有的權(quán)衡,。在非線性和寄生效應(yīng)往往會導(dǎo)致更大的損耗和失真的較高頻率下，這變得特別難以實現(xiàn),。理想情況下,，RF 設(shè)計人員需要高增益和寬帶寬，以便在整個頻帶內(nèi)實現(xiàn)均勻一致的信號放大,。 

 NTT 推出 100 GHz 放大器 IC

上周,，NTT 公司發(fā)布了一款帶寬為 100 GHz 的高頻射頻放大器。

這一突破基于兩項重大創(chuàng)新：使用基于磷化銦(InP) 的異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管 (InP HBT) 技術(shù)和先進的封裝,，將DC 模塊集成到芯片中,。通過這些技術(shù)的結(jié)合，NTT在1平方毫米的封裝內(nèi)創(chuàng)造了一個新的放大器IC模塊,，實現(xiàn)了高頻下的高增益,，并在100 GHz頻率范圍內(nèi)實現(xiàn)了相對平坦的頻率響應(yīng)。 

NTT 的新放大器

NTT 的100G放大器

雖然更多細節(jié)尚未公布,，但研究人員聲稱已經(jīng)證明放大器 IC 模塊可以無失真地放大符號率（symbol rate）為 112G波特的超寬帶 PAM-4 信號,。該公司希望其突破性成果將在創(chuàng)新光無線網(wǎng)絡(luò)（ IOWN）和6G毫米波等未來高速通信網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮至關(guān)重要的作用,。

原文：https://www.allaboutcircuits.com/news/targeting-6g-worlds-first-compact-amplifier-ic-breaks-100-ghz/

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