5G之射頻前端:三維度下的三改變(25頁).pdf

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5G之射頻前端:三維度下的三改變(25頁).pdf

5G帶來的工藝改變在基站側與終端側也不一致,GaN有望成為基站射頻的主流技術。終端側,GaAs技術由于成熟度高,性能足夠且成本較低,5G時代也將占據主流地位;而基站側,GaN技術有望成為PA的主流技術。相較于基于Si的橫向擴散金屬氧化物半導體(Si LDMOS)和GaAs,在基站端GaN射頻器件更能有效滿足5G的高功率、高通信頻段和高效率等要求。當頻率擴展到Sub-6GHZ,適用于3GHZ以下的LDMOS不再滿足5G規范,GaN PA(以及部分LNA等)更有可能成為基站建設的主力。根據Yole估計,大多數低于6GHz的宏網絡單元實施將使用GaN器件,到2023年,GaN RF器件市場規模達到13億美元。GaN在基站建設成本上亦有很大下降潛力。以基站的相控天線陣列為例,其成本包括射頻元件、PCB和天線本身,使用GaN前端可以使天線陣列大小減小8倍,也能大大減少相應的材料成本。僅分析射頻元件,目前在4英寸SiC晶圓上制備的GaN材料是8英寸SiGe的4.5倍,隨著6英寸GaN產線的大批量投產,GaN成本有望下降至SiGe的3倍。兩種工藝的成本比較如表。與全SiGe結構相比,6英寸GaN技術可以節省35%的整體原材料成本。在SiGe工藝下,雖然每臺設備的與硅相關的成本較低,但是整體系統成本要高很多。

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