5G将至，小基站迎来发展机遇
Qorvo高级应用工程师 Jack Zhou
Qorvo高级应用工程师 Jack Zhou在日前举办的“2019（第四届）全球预商用5G产业峰会”上表示，现在进入了4G中后期，5G也蓄势待发，新的应用让异构网络架构成为当下网络架构的主流，同时市场还提出了更多用户接入、更多接入点的需求，这时候Small cell就成为厂商们的重要选择。
几种不同类型的small cell
从Jack Zhou的介绍中我们得知，按照其功率、覆盖范围和应用的不同，现在市场上有几种不同类型的small cell。作为宏基站的补充，除了上述的帮助扩大覆盖和降低移动设备功耗外，它还拥有增加数据流量和接入点、成本与效率高等优势，这也是未来5G必不可少的一个关键设备。
但Jack Zhou随后指出，随着不授权的LTE-U/LAA频段被LTE采用、每个系统频段的增加等新“潮流”的出现，small cell正在面临每个系统增加更多通道、确保拥有更好的独立性与接发信号时候的通道隔离等挑战，这就给small cell的复杂度、尺寸、功耗、温度补偿、duplexer和Filter的独立设计与PIM等提出了更高的需求和挑战。
Small cell面临的挑战
在这时候，Qorvo在PA、滤波器等射频前段器件的优势就开始逐渐凸显出来。
如表一所示，小基站的输出功率水平、覆盖范围和服务用户数量各不相同。为了实现最佳性能和功效，小基站中使用的这些子系统必须根据不同的工艺技术组合多个组件。例如，需要PA 可能会提供合适的输出功率和功效。而Qorvo针对小基站开发的一系列高度集成的功率放大器就是为了解决这些问题而生的。
表一：小基站预测
据介绍，这些功率放大器不需要线性化，并且具有片上偏置控制功能和温度补偿电路，可进一步简化小基站的设计。在驱动一个 20 Mhz 宽的 LTE 信号时，可提供 +24 或 +27 的平均线性输出功率（表二）。这些功率放大器还可以在低成本表贴 (SMT) 封装中集成两级放大器增益。
表二：适合小基站的功率放大器
来到滤波器方面，因为场景的需求，滤波器可能会需要第三种技术，尤其是可能出现极端温度和湿度的操作条件。这时候Qorvo 的温度稳定型体声波 (BAW) LowDrift™ 滤波器就提供了一个有效的解决方案，在滤除高功率信号的同时避免干扰相邻频段。
随着数百万的物联网 (IoT) 设备将无线工作频段淹没，未来几年对小基站的需求会水涨船高，而Qorvo会成为当中一个最重要的护航者。
相控阵天线通过控制阵列辐射单元的相位和幅度，实现波束快速扫描等功能，打破传统机械天线局限。雷达中，其借电子调控相位差实现微秒级扫描，固态技术提升性能；5G领域，靠波束赋形等应对高频段挑战，两者原理同基于电磁波相干叠加但设计侧重不同，还面临算法等挑战。
5G基站与物联网设备的电磁兼容问题源于二者工作特性。5G基站采用毫米波频段与Massive MIMO技术，信号功率密度高、波形复杂，易干扰物联网设备。而物联网设备频段广泛、内部电路复杂且抗干扰设计不足。二者间传导与辐射干扰影响性能，通过屏蔽、滤波、接地等硬件技术及软件抗干扰编码、动态调频等，结合合理布局布线可实现性能与抗干扰平衡。
在5G与卫星通信发展下，射频电路面临革新。GaN器件因宽禁带、高电子迁移率等特性，以高功率密度、高效率和宽带宽优势，在5G基站与卫星通信中，推动功率放大器等模块设计转变，加速电路集成化，但器件建模精度与可靠性问题，仍是射频电路设计需攻克的难点。
在5G基站高集成度设备中，电磁兼容设计至关重要，以抵御电磁干扰对信号的影响。通过接地技术为干扰信号提供低阻抗泄放路径，采用屏蔽技术阻止电磁干扰传播，运用滤波技术抑制传导干扰，优化PCB布局布线减少内部干扰，同时在制造装配中选用优质材料并确保屏蔽接地良好，确保信号传输的高效与准确。
在当前的5G网络中，基站设备的整体架构主要有两大类：BBU+AAU/RRU的两层架构，以及CU+DU+AAU/RRU的三层架构。两层架构中的BBU，即基带处理单元，是基站的核心部分，它集成了基带处理的所有功能，包括与AAU（有源天线单元）或RRU（射频拉远单元）之间的通信接口。
