三菱电机采用单个GaN功率放大器实现4G、5G及Beyond 5G／6G通信系统宽带运行

将有助于实现无线电单元共享和基站节能

图1：带有前置/后置放大器的基站图像

三菱电机集团近日（2023年6月8日）宣布，该公司已开发出首款使用单个放大器即可覆盖3400MHz频段的氮化镓(GaN)功率放大器。该技术已被证明可用于在单个基站中以不同频率运行的4G、5G和Beyond 5G/6G通信系统。

为了推进无线通信，5G技术于2020年被推出，并预计将在2030年左右开始向Beyond 5G/6G过渡。为了顺利实现这一过渡，负责通信基础设施的新基站的建设势在必行。目前，功率放大器是为每种类型的基站处理特定频段而单独开发的。然而，在设想的基站中，无线电单元应该能够被共享，以节省空间和降低维护/运营成本，并适应覆盖各种频段的超宽带。此外，Beyond 5G/6G需要高度密集的mMIMO天线排列，以实现大规模的同时连接。因此，为了避免散热问题，有必要兼顾组件的小型化和功率放大器的低功耗。

三菱电机开发的该款产品有望使无线电单元（收发器）能够为不同的通信系统共享，并实现基站的节能化。技术细节已在本月的IEEE 2023国际微波研讨会上公布。

特点

1. 新型频率补偿电路，实现宽频带运行

·  采用自主研发的频率补偿电路，可以根据频率切换通信模式，将频率范围扩展到3400MHz，是该公司2017年1月12日发布的功率放大器的六倍

·  利用单个功率放大器在不同频率的4G、5G和Beyond 5G/6G通信系统运行
·  覆盖不同频率的扩展带宽有望使基站的无线电单元（收发器）能够在多个通信系统共享

2. 使用高性能GaN的新型放大器，降低基站功率损耗

·  放大器采用高性能GaN器件，实现行业先端的功率效率
·  在3400MHz频率范围内，放大器工作的最大功率效率达到62%，超过了Beyond 5G/6G实现高能效基站所需的水平。此外，替代了以前必须的多个放大器组合，降低了基站功耗。

图2：传统放大器与新型放大器比较

未来展望

未来三菱电机将进行Beyond 5G/6G基站在实际应用中的研究和开发。

关于三菱电机

三菱电机创立于1921年，是全球知名的综合性企业。在2022年《财富》世界500强排名中，位列351名。截止2022年3月31日的财年，集团营收44768亿日元（约合美元332亿）。作为一家技术主导型企业，三菱电机拥有多项专利技术，并凭借强大的技术实力和良好的企业信誉在全球的电力设备、通信设备、工业自动化、电子元器件、家电等市场占据重要地位。尤其在电子元器件市场，三菱电机从事开发和生产半导体已有60余年。其半导体产品更是在变频家电、轨道牵引、工业与新能源、电动汽车、模拟/数字通讯以及有线/无线通讯等领域得到了广泛的应用。