随着世界变得越来越相互关联，对更快、更高效的通信网络的需求不断增长。为了满足这一需求，研究人员正在开发5G和6G，以提高数据传输的速度和可靠性。
然而，这些先进通信网络的主要挑战是确保在更高频段可靠运行。为解决这个问题，NTT 公司最近发布了一款新的放大器 IC 模块，可提供高达 100 GHz 带宽的高放大性能。
在这篇文章中，我们将讨论高频放大的挑战、它在 5G 和 6G 网络中的需求，以及 NTT 的放大器如何提供帮助。
高频段提高了与 5G 和 6G 等下一代通信技术相关的数据速率。例如，5G 毫米波频段的工作频率范围为 24 GHz 至 40 GHz，而 6G 毫米波频段的工作频率预计为 100 GHz 至 1 THz。
虽然这些更高的频率带来了更快的通信数据速率，但它们也带来了许多重大的设计挑战。
RF 电子设备中高频的主要挑战之一是存在显着的信号衰减。当高频信号通过传输介质传播时，它们会遇到传输线效应，例如导致能量损失和信号幅度降低的寄生效应。在高级模型中，射频信号的信号衰减与频率成正比，这意味着频率越高，信号衰减越大。
此外，随着信号达到更高的频率，组件中的非线性引起的失真会对性能产生重大影响。例如，许多 RF 放大器在较高频率下的增益趋于衰减，导致放大器输出失真和非线性，从而导致信号处理中的错误和不准确。
在这两种情况下，RF 设计的许多高频挑战都可以通过放大来解决。
放大通过增加信号的幅度来帮助纠正与信号衰减相关的问题。关于失真，适当的放大有助于通过确保信号被线性放大来减少失真，从而保持原始信号的完整性。
然而，放大高频信号的一个重大挑战是放大器倾向于在增益和带宽之间进行固有的权衡。在非线性和寄生效应往往会导致更大的损耗和失真的较高频率下，这变得特别难以实现。理想情况下，RF 设计人员需要高增益和宽带宽，以便在整个频带内实现均匀一致的信号放大。
上周，NTT 公司发布了一款带宽为 100 GHz 的高频射频放大器。
这一突破基于两项重大创新：使用基于 InP 的异质结双极晶体管 (InP HBT) 技术和先进的封装安装，将直流阻断功能集成到 IC 中。通过结合这些技术，NTT 在 1 毫米 x 1 毫米封装中创建了一种新的放大器 IC 模块，可在高频下实现高增益，并在 100 GHz 上实现相对平坦的频率响应。
虽然更多细节尚未公布，但研究人员声称已经证明放大器 IC 模块可以无失真地放大符号率为 112 吉波特的超宽带 PAM-4 信号。该公司希望其突破性成果将在创新光无线网络（ IOWN）和6G毫米波等未来高速通信网络中发挥至关重要的作用。
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