5G এবং সেলুলার পরিকাঠামোর জন্য RF পাওয়ার অ্যামপ্লিফায়ার নির্বাচন

৫জি-এর বিশ্বব্যাপী সম্প্রসারণের ফলে আরএফ পাওয়ার অ্যামপ্লিফায়ারের চাহিদা বেড়েছে, যা ক্রমবর্ধমান ছোট ফর্ম ফ্যাক্টরে উচ্চ আউটপুট পাওয়ার, চমৎকার লিনিয়ারিটি এবং উন্নত দক্ষতা সরবরাহ করতে পারে। টেলিযোগাযোগ পরিকাঠামো সম্প্রসারিত হওয়ার সাথে সাথে—বিশেষ করে উত্তর আমেরিকা এবং এশিয়া-প্যাসিফিক অঞ্চলে, যেখানে ৫জি স্থাপনে মূলধন ব্যয় বাড়ছে—প্রকৌশলীদের কঠোর কর্মক্ষমতা এবং তাপীয় প্রয়োজনীয়তা পূরণকারী পাওয়ার অ্যামপ্লিফায়ার নির্বাচন করার জন্য ক্রমবর্ধমান চাপের সম্মুখীন হতে হচ্ছে.

ম্যাসিভ এমআইএমও বেস স্টেশন, স্মল সেল এবং অ্যাক্টিভ অ্যান্টেনা সিস্টেম ডিজাইনকারীদের জন্য, আরএফ পাওয়ার অ্যামপ্লিফায়ার নির্বাচন কেবল একটি কম্পোনেন্ট-লেভেলের সিদ্ধান্ত নয়। এটি অ্যারে অ্যাপারচার, কুলিং আর্কিটেকচার এবং শেষ পর্যন্ত নেটওয়ার্ক অপারেটরদের জন্য মালিকানা মোট খরচকে প্রভাবিত করে।

কেন GaN পরিকাঠামো PA-কে নতুন রূপ দিচ্ছে

গ্যালিয়াম নাইট্রাইড (GaN) প্রযুক্তি ৫জি পরিকাঠামো পাওয়ার অ্যামপ্লিফায়ারের জন্য প্রভাবশালী পছন্দ হয়ে উঠেছে, যা উচ্চ-কর্মক্ষমতা সম্পন্ন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে LDMOS-কে ধীরে ধীরে প্রতিস্থাপন করছে। GaN ডিভাইসগুলি উচ্চতর পাওয়ার ঘনত্ব, বিস্তৃত ব্যান্ডউইথ এবং উন্নত ফ্রিকোয়েন্সিতে উন্নত দক্ষতা সরবরাহ করে, যা সাব-৬ গিগাহার্টজ ম্যাসিভ এমআইএমও সিস্টেমের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, যেগুলিতে অল্প জায়গায় অনেক ট্রান্সমিট চেইন প্যাক করতে হয়.

বাজারের ডেটা এই পরিবর্তনকে প্রতিফলিত করে। GaN ২০৩১ সাল পর্যন্ত প্রায় ১৭% যৌগিক বার্ষিক বৃদ্ধির হারে বৃদ্ধি পাবে বলে অনুমান করা হচ্ছে, এবং রেডিও-অ্যাক্সেস পরিকাঠামো পাওয়ার অ্যামপ্লিফায়ার বাজারে এর অংশীদারিত্ব পূর্বাভাস সময়ের শেষ নাগাদ অর্ধেক হতে পারে. সাম্প্রতিক পণ্য পরিচিতিগুলি এই গতিকে তুলে ধরেছে: সরবরাহকারীরা ৩.৪–৪.০ গিগাহার্টজের জন্য ৭০W রেটযুক্ত GaN ডোহেরটি ট্রানজিস্টর এবং ৪.৮–৫.০ গিগাহার্টজের জন্য ৫৫W ডিভাইস চালু করেছে, যা ৫জি ম্যাসিভ এমআইএমও আর্কিটেকচারের জন্য বিশেষভাবে তৈরি করা হয়েছে.

ঘন অ্যারেতে তাপীয় ব্যবস্থাপনা এবং দক্ষতা

৫জি পরিকাঠামোর অন্যতম প্রধান চ্যালেঞ্জ হল তাপীয় ঘনত্ব। একটি ম্যাসিভ এমআইএমও অ্যারেতে একটি প্রচলিত প্যানেল অ্যান্টেনার চেয়ে বড় নয় এমন একটি হাউজিংয়ে ৬৪ বা ১২৮টি ট্রান্সমিট চেইন থাকতে পারে। পাওয়ার অ্যামপ্লিফায়ার দ্বারা উৎপন্ন প্রতিটি ওয়াট তাপকে জাংশন থেকে, প্যাকেজ এবং পিসিবি-এর মাধ্যমে, এবং এনক্লোজার বা পরিবেষ্টিত পরিবেশে পরিবাহিত করতে হবে।

GaAs-এর তুলনায় GaN-এর উন্নত তাপীয় পরিবাহিতা সাহায্য করে, তবে তাপীয় নকশা একটি পরবর্তী চিন্তা হতে পারে না। সম্পূর্ণ তাপ-স্থানান্তর পথ—জাংশন-টু-কেস, কেস-টু-ইন্টারফেস, ইন্টারফেস-টু-হিটসিঙ্ক—সবচেয়ে খারাপ পরিবেষ্টিত এবং ডিউটি-সাইকেল অবস্থার অধীনে মূল্যায়ন করতে হবে। টপ-সাইড কুলড আরএফ অ্যামপ্লিফায়ার মডিউলগুলি বিশেষভাবে এই চ্যালেঞ্জ মোকাবেলার জন্য চালু করা হয়েছে, যা ৫জি বেস স্টেশনগুলির জন্য উন্নত তাপীয় কর্মক্ষমতা সহ ছোট, হালকা রেডিও সক্ষম করে.

দক্ষতা সরাসরি তাপীয় লোডকে প্রভাবিত করে। উচ্চতর PAE মানে কম অপচয় তাপ এবং কম কুলিংয়ের প্রয়োজনীয়তা। হাজার হাজার ইউনিট স্থাপন করা একটি ম্যাক্রো বেস স্টেশনে, এমনকি সামান্য দক্ষতা উন্নতিও উল্লেখযোগ্য শক্তি এবং অপারেটিং খরচ সাশ্রয়ে অবদান রাখে.

লিনিয়ারাইজেশন এবং স্পেকট্রাল কমপ্লায়েন্স

৫জি নিউ রেডিও ওয়েভফর্মগুলি চাহিদাযুক্ত। উচ্চ পিক-টু-এভারেজ পাওয়ার রেশিও (PAPR) এবং প্রশস্ত মডুলেশন ব্যান্ডউইথ পাওয়ার অ্যামপ্লিফায়ারগুলিকে নন-লিনিয়ার অপারেটিং অঞ্চলে ঠেলে দেয়, যা ইন্টারমডুলেশন পণ্য তৈরি করে যা সংলগ্ন চ্যানেল লিকেজ রেশিও (ACLR) প্রয়োজনীয়তা লঙ্ঘন করতে পারে। ডিজিটাল প্রি-ডিস্টরশন (DPD) PA-কে লিনিয়ার করার জন্য ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, তবে এর কার্যকারিতা অ্যামপ্লিফায়ারের অন্তর্নিহিত লিনিয়ারিটি এবং মেমরি প্রভাবের উপর নির্ভর করে।

৫জি পরিকাঠামোর জন্য আরএফ পাওয়ার অ্যামপ্লিফায়ার নির্বাচন করার সময়, P1dB এবং OIP3-এর বাইরে দেখুন। আপনার সিস্টেম যে নির্দিষ্ট মডুলেশন এবং ব্যান্ডউইথ অবস্থার অধীনে ব্যবহার করবে তার অধীনে ডিভাইসের কর্মক্ষমতা বিবেচনা করুন এবং অ্যামপ্লিফায়ারের গেইন এবং ফেজ স্ট্যাবিলিটি আপনার DPD আর্কিটেকচারকে সমর্থন করে কিনা তা মূল্যায়ন করুন। একটি ডিভাইস যা কন্টিনিউয়াস-ওয়েভ টেস্টিংয়ে ভাল পারফর্ম করে তা ওয়াইডব্যান্ড মডুলেটেড এক্সাইটেশনের অধীনে ভিন্নভাবে আচরণ করতে পারে।

পরিকাঠামো প্রোগ্রামগুলির জন্য জীবনচক্র এবং সরবরাহ শৃঙ্খল বিবেচনা

পরিকাঠামো স্থাপনাগুলির দীর্ঘ উৎপাদন জীবনচক্র রয়েছে, যা প্রায়শই পাঁচ থেকে দশ বছর বা তার বেশি সময় ধরে চলে। তাই সরবরাহ শৃঙ্খলের স্থিতিস্থাপকতা একটি প্রথম-অর্ডার নকশা বিবেচনা। সাম্প্রতিক শিল্প একত্রীকরণ—যার মধ্যে NXP-এর রেডিও পাওয়ার পণ্য লাইনের বন্ধ হওয়া এবং শেষ-সময়-ক্রয় সময়সীমা অন্তর্ভুক্ত—দেখিয়েছে যে সরবরাহকারীর ল্যান্ডস্কেপ কত দ্রুত পরিবর্তিত হতে পারে.

উৎপাদন শুরু হওয়ার আগে, নকশা দলগুলির উচিত দ্রুত যোগ্য বিকল্প উৎস চিহ্নিত করা। সাব-৬ গিগাহার্টজ GaN বাজারে, Sumitomo Electric Device Innovations, Qorvo, Ampleon, MACOM, এবং RFHIC সহ সরবরাহকারীরা ফ্রিকোয়েন্সি, পাওয়ার, প্যাকেজ এবং অ্যাপ্লিকেশনের বিভিন্ন সংমিশ্রণকে কভার করে, এবং বন্ধ হওয়া অংশগুলির জন্য কোনও একক প্রতিস্থাপন পুল নেই. নকশা-ইন পর্যায় থেকে একটি মাল্টি-সোর্সিং কৌশল জীবনচক্র ঝুঁকি কমাতে সবচেয়ে কার্যকর উপায়।

উপসংহার

৫জি এবং সেলুলার পরিকাঠামোর জন্য আরএফ পাওয়ার অ্যামপ্লিফায়ার নির্বাচন করার জন্য জটিল ট্রেড-অফের একটি সেট নেভিগেট করার প্রয়োজন: পাওয়ার ঘনত্ব এবং দক্ষতার জন্য GaN প্রযুক্তি, ঘন অ্যারেগুলির জন্য কঠোর তাপীয় নকশা, উন্নত DPD সমর্থন করার জন্য লিনিয়ারিটি, এবং বহু-বছরের উৎপাদন প্রোগ্রামগুলির জন্য সরবরাহ শৃঙ্খলের স্থিতিস্থাপকতা। ৫জি-অ্যাডভান্সড এবং প্রাথমিক ৬জি গবেষণা ৭ গিগাহার্টজের কাছাকাছি নতুন স্পেকট্রামে প্রবেশ করার সাথে সাথে, এই বিবেচনাগুলি কেবল আরও গুরুত্বপূর্ণ হয়ে উঠবে.

https://www.signalpoweramplifier.com