ADI的RF前端系列支持实现紧凑型5G大规模MIMO网络无线电

这样做意味着：

U信道越多，基站内外的射频功率越高，会加剧无干扰信道之间的隔离问题。

u为了在高功率信号下保持可靠性，接收机前端组件必须提高动态范围性能。

u解决方案的规模非常重要。

随着电子设备和发射机功率的增加，有必要解决热管理问题。

为了寻求更高的数据速率来支持各种无线服务和不同的传输方案，系统设计者面临着电路更复杂并且必须满足相似的尺寸、功率和成本预算的情况。在基站塔中中增加更多的收发信机信道可以实现更高的吞吐量，但是以更高的射频功率水平实现每个信道与将系统的复杂性和成本保持在可接受的水平一样重要。为了实现更高的射频功率，硬件设计人员在射频前端设计上没有太多的选择，而是依赖于需要高偏置功率和复杂外围电路的传统解决方案，这使得设计目标更难实现。

ADI公司最近推出了一种适用于时分双工(TDD)系统的多芯片模块，集成了低噪声放大器(LNA)和高功率开关。ADRF5545A/ADRF5547/ADRF5549系列覆盖1.8 GHz至5.3 GHz的蜂窝频带，并针对M-MIMO天线接口进行了优化。这一新系列器件通过硅工艺集成了大功率开关，通过GaAs工艺集成了高性能低噪声放大器，在不牺牲任何方面的情况下，既具有高射频功率处理能力，又具有高集成度。——两全其美。

双通道架构

用于M-MIMO射频前端设计的ADRF5545A/ADRF5547/ADRF5549应用框图如如图1所示。该装置的通道中集成了一个大功率开关和两级LNA。在接收模式的收发器操作期间，开关将输入信号路由至LNA输入。在传输模式期间，输入被路由到50终端电极，以确保与天线接口正确匹配，并将LNA与天线的任何入射功率隔离。集成双通道架构允许设计人员轻松扩展多输入多输出，超越传统设备8  8(8发射机 8接收机)配置的限制，达到16  16、32  32、64  64甚至更高。

宽工作带宽

ADRF5545A/ADRF5547/ADRF5549的增益特性及其频率覆盖范围如图如图2所示。每个器件都针对常用的蜂窝频段进行了优化，并与同一设计中使用的其他调谐元件(如功率放大器和滤波器)保持一致。

大功率保护开关

该器件包含一个由硅工艺设计的大功率开关，不需要任何外部元件来产生偏置。该开关采用5伏单电源供电，功耗仅为10毫安。它可以直接连接到标准数字微控制器，无需任何负电压或电平转换器。与基于PIN二极管开关的实现方案相比，硅开关可以为用户节省80%左右的偏置功率和90%的电路板空间。

该开关可在连续工作期间处理10瓦平均射频信号，峰均比(PAR)为9分贝，并可承受故障条件下两倍的额定功率。ADRF5545A/ADRF5547/ADRF5549是市场上第一批产品具有10 W功率处理能力的器件，因此特别适合大功率M-MIMO设计。如果每个天线元件可以发射更多的功率，则可以减少传输信道的数量，并且可以从基站获得相同的射频功率。ADRF5545A/ADRF5547/ADRF5549架构如图3，从中可以看出两个通道的大功率开关均由同一器件引脚供电和控制。LNA有自己的电源和控制信号设计。

低噪声系数

两级LNA采用GaAs工艺设计，采用5伏单电源供电，无任何外部偏置电感。增益在频率范围内是平坦的，在高增益模式和低增益模式下可分别编程为32分贝和16分贝。该器件还具有低功耗模式，以节省偏置功率，其中LNA可以在传输操作期间关闭电源。该器件的噪声系数为1.45 dB(包括开关的插入损耗)，非常适合大功率和低功率的M-MIMO系统。图4显示了ADRF5545A/ADRF5547/ADRF5549在指定频段的噪声系数性能。