• 最低工作頻率從 2.6GHz 到 28GHz

• 瞬時(shí)帶寬從 20MHz 到 1GHz

• 功率放大器的平均輸出功率將從 60W攀升至 100或120W

• 減少能耗提高效率

• 降低總體物料成本

• ……………

從幾點(diǎn)重要特性了解GaN

“GaN”指氮化鎵，一種 III-V 族半導(dǎo)體器件。這種器件的關(guān)鍵特點(diǎn)是，它們有著較高的帶隙電壓，約 3.4 電子伏，而較高的帶隙電壓意味著半導(dǎo)體器件可以承受較高工作電壓，更高的電壓則意味著開(kāi)啟了通往較高功率應(yīng)用的大門(mén)。

不同材料的能隙與擊穿電壓對(duì)比

GaN 可以實(shí)現(xiàn)更高的功率密度。對(duì)于既定功率水平，GaN具有體積小的優(yōu)勢(shì)。有了更小的器件，則可以減小器件電容，從而使得較高帶寬系統(tǒng)的設(shè)計(jì)變得更加輕松。

既定功率水平下相同電路不同材料的體積對(duì)比

GaN讓功率放大器設(shè)計(jì)變得簡(jiǎn)單

假設(shè)我們?cè)谠O(shè)計(jì)一個(gè)如圖所示的 100W 放大器，根據(jù)經(jīng)典的負(fù)載線路理論，在理想狀態(tài)下，對(duì)于給定電壓和功率，所需負(fù)載為電壓的平方除以2 與功率之積。對(duì)于基于 LDMOS 技術(shù)的 100W 器件，在電壓為 28V時(shí)，所需負(fù)載線路電阻3.92Ω。而采用 GaN 技術(shù)，在 48V 條件下，所需負(fù)載線路電阻為 11.52Ω。在電路板上，把 11.52Ω 轉(zhuǎn)換成 50Ω 比將 3.92Ω 轉(zhuǎn)換成 50Ω要簡(jiǎn)單得多。

GaN具有高功率密度

左側(cè)的 LDMOS 器件是市場(chǎng)上較高功率的產(chǎn)品之一，其峰值輸出功率大于229W，中間所示為一種 GaN 器件，其寬度僅為 400 密耳，有望輸出至少350W的功率。再往右是一款較小的外圍器件，其尺寸為 6.6x7.7mm，輸出功率為75-100W。高功率密度意味著更小的尺寸，同時(shí)意味著更小的PCB板面積。

對(duì)于給定功率水平，GaN 器件的能耗較低

較高的功率密度使得GaN器件只需較少的電池就可以輸出、定量的功率。例如，基于硅的器件可能需要把 8節(jié)電池組合起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)給定的功率水平。憑借功率密度較高的 GaN 器件，只需要2 節(jié)電池即可實(shí)現(xiàn)同一量的功率。因此，采用 GaN器件后，組合損耗會(huì)減少，以此實(shí)現(xiàn)更高的增益和效率。事實(shí)證明，相比傳統(tǒng)的硅LDMOS器件，GaN器件在效率上平均提高10%。

GaN器件適合高頻率、寬帶寬的應(yīng)用

采用較小器件的另一個(gè)衍生優(yōu)勢(shì)是輸出電容減小了，小電容適合高頻率應(yīng)用。另一方面，器件的電容較低意味著輸出電抗較低，而較低的輸出電抗可以直接實(shí)現(xiàn)匹配網(wǎng)絡(luò)，這種網(wǎng)絡(luò)支持較寬的帶寬。

最重要的是，GaN有利于節(jié)省成本

• 在給定功率條件下，基于 GaN器件的設(shè)計(jì)組件數(shù)量少，所需 PCB 面積小

• 工作在較高電壓下的 GaN 器件的能耗低，降低電源方面的物料成本

• GaN器件的能效高，從而減少了電力損耗，降低了運(yùn)營(yíng)商運(yùn)維成本、

本次線上研討會(huì)，主講人萬(wàn)文豪還為大家闡述了運(yùn)用GaN器件時(shí)可能會(huì)遇到的技術(shù)挑戰(zhàn)，以及Qorvo最新GaN產(chǎn)品的性能參數(shù)，小編將在下幾期推送中呈現(xiàn)相關(guān)內(nèi)容。

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