隨著世界變得越來越相互關聯(lián)，對更快,、更高效的通信網(wǎng)絡的需求不斷增長,。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 等下一代通信技術相關的數(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計挑戰(zhàn)。

高頻信號沿傳輸介質遇到傳輸線效應,。

RF 電子設備中高頻的主要挑戰(zhàn)之一是存在顯著的信號衰減,。當高頻信號通過傳輸介質傳播時，它們會遇到傳輸線效應,，例如導致能量損失和信號幅度降低的寄生效應,。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,，導致放大器輸出失真和非線性，從而導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的問題,。關于失真，適當?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衡。在非線性和寄生效應往往會導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) 的異質結雙極型晶體管 (InP HBT) 技術和先進的封裝,，將DC 模塊集成到芯片中。通過這些技術的結合,，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,。 

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（ IOWN）和6G毫米波等未來高速通信網(wǎng)絡中發(fā)揮至關重要的作用,。

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

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