目前世界各国正在积极构建5G网络，由于5G的技术特性，基站布署将更为密集、数量更比4G网络更多，正也代表着5G建设所带来的商机极为庞大。本文将为您介绍5G的技术发展，以及由ADI公司推出的射频（RF）收发器的产品特性与优势，协助您抢占市场商机。
移动数据量日渐攀升 迈入数字转型时代
在这个移动网络世界中，现代人对智能手机与移动网络的依赖程度越来越高，人们习惯在社群媒体上分享视频、照片，对于移动数据的产生和消耗日渐攀升。此外，随着即将到来的机器时代，有越来越多的设备需要与网络相连，无论是物联网设备，还是正在快速发展的车联网应用，意味着未来将有更多的装置将通过移动网络相连。
当前人类正在迈入数字转型时代，人们每天的生活方式、工作方式以及移动方式都将发生翻天覆地的变化。虽然目前智能手机主要担任人与信息之间的接口，但未来的设备将积极地相互通信，不受人类互动的影响，通过密集的互连传感器网络监控人们周围的环境，以高可靠性和低延迟连接每个人、连接万物的强大移动网络，是即将到来的数字转型的核心。
5G网络提供更高数据吞吐量和网络容量
为了满足越来越多设备的联网需求，并减少联线的延迟与提升可靠性，5G网络是当前最重要的通信技术。目前世界各国正在积极布建5G网络，进入4G往5G网络发展的过渡期。5G能够提供更高的吞吐量，也具灵活性，其提供的新特性将实现许多新用例。
从技术层面来看，实现三大用例的目标正推动着5G的发展，包括增强移动宽带（eMBB）、大规模机器类通信（mMTC）与高可靠低延迟通信（uRLLC）。目前，行业5G焦点主要是增强移动宽带，利用中频和高频频谱中的波束成型技术向高网络容量和更高吞吐量发展。此外，也有许多利用5G网络架构低延迟特性的用例兴起，例如工业自动化。
增强移动宽带推动了对更高数据吞吐量和更高网络容量的需求。蜂窝基站容量则可通过三大措施予以提高，包括获得新频谱、提高基站密度，以及改善频谱效率。目前全球正在为移动应用提供新的频谱，并且网络密度通过增加小型蜂窝而提高，但仍然非常需要改进可用频谱的利用率。
近年来兴起的大规模MIMO技术可显着改善频谱效率，通过大量天线与信号处理算法相结合，使系统能在同一频谱中向多个用户传送独立的数据流，这使得频谱效率大幅提高，进而大大改善蜂窝的吞吐量，大规模MIMO已被证实能够使移动数据吞吐量提高3至5倍，并且还将继续提高。
高度集成射频收发器 提供完整解决方案
随着全球数据需求的增长，电信基础设施制造商面临着更短的产品上市时间，更多的天线数量，不断增长的成本压力以及外形尺寸、频带、输出功率和软件变体激增的挑战。ADI推出了第4代宽带射频收发器ADRV9026，它可提供与最低功耗、最小尺寸通用平台解决方案的四通道集成，可简化3G/4G/5G应用，包括多标准基站、大规模多路输入／多路输出（MIMO）和小蜂窝的设计，并降低其系统功耗、尺寸、重量和成本。
ADRV9026
ADI的ADRV9026是一款高度集成的射频捷变收发器，提供四个独立控制的发射器、用于监测每个发射器通道的专用观测接收器输入、四个独立控制的接收器、集成式频率合成器和数字信号处理功能，形成了完整的收发器解决方案。
接收器子系统包括四个具有宽动态范围的独立宽带宽直接变频接收器。四个独立发射器使用直接变频调制器，可在低功耗下实现低噪声运行。该器件还包括两个宽带宽分时观测路径接收器，每个接收器具有两路输入，用于监测发射器输出。
完整的收发器子系统包括自动和手动衰减控制、直流失调校正、正交误差校正（QEC）以及数字滤波功能，因此数字基带中不再需要这些功能。它还集成了模数转换器（ADC）、数模转换器（DAC）和用于提供各种数字控制选项的通用输入／输出（GPIO）接口。
为了实现高的射频性能水平，收发器包括了五个完全集成的锁相环（PLL）。两个PLL为发射器和接收器信号路径，提供低噪声和低功耗小数N分频射频频率合成。第三个完全集成的PLL支持观测接收器的独立本机振荡器（LO）模式。第四个PLL可生成转换器和数字电路所需的时钟，第五个PLL可为串行数据接口提供时钟。
多芯片同步机制可在多个ADRV9026芯片之间同步所有LO相位和基带时钟。集成了所有压控振荡器（VCO）和环路滤波器组件，并可通过数字控制接口进行调整。
串行数据接口包括四个串行器通道和四个解串器通道。该接口支持JESD204B和JESD204C标准，可在高达16 Gbps的数据速率下运行。该接口还支持针对更低带宽的交错模式，从而将高速数据接口通道数减少至1。支持固定和浮点数据格式，浮点格式可使内部自动增益控制（AGC）对解调器器件不可见。
ADRV9026直接由1.0 V、1.3 V和1.8 V稳压器供电，并通过标准串行外设接口（SPI）串行端口进行控制。该器件包括全面的关断模式，以便在正常使用过程中最大限度地减小功耗。ADRV9026采用14 mm × 14 mm、289引脚芯片级球栅阵列（CSP_BGA）封装。
提供评估套件 加快产品开发速度
为了加速客户的产品开发速度，ADI公司也推出配合ADRV9026的评估套件──EVAL-ADRV9026。其中包括ADRV9026-HB/PCBZ和ADRV9026-MB/PCBZ无线电卡，设计用于展示ADRV9026四通道宽带射频收发器。这些无线电卡为器件评估提供4x4收发器平台。无线电卡运行所需的所有外设包括一个独立的高效率电源电路板和一个高性能时钟解决方案。可通过FMC连接器将其中一个无线电卡与FPGA母板ADS9-V2EBZ相连即可形成适用于ADRV9026的完整评估平台。
EVAL-ADRV9026用于评估的完整射频卡包括适用于2.8 GHz至6 GHz频带的ADRV9026-HB/PCBZ，以及适用于650 MHz至2.8 GHz频带的ADRV9026-MB/PCBZ，工作频率范围为650 MHz至6 GHz的4x4宽带射频收发器平台，单独的电源子卡为高效电源解决方案提供了参考设计，还包括采用FMC连接器至FPGA母板ADS9-V2EBZ，以及原理图、布局图、BOM、API和评估软件。
结语
目前全球许多移动运营商已经开始大规模布建5G网络，随着大规模MIMO技术的演进和3GPP无线标准中新特性的增加，预计5G网络与相关应用将会在全球移动网络中普及。通过采用ADI的ADRV9026射频收发器，将可加快基站系统的开发速度，抢占5G市场商机正是时候！
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