重新定义无线收发信机，实现 5G 互连新突破
案例研究
重新定义无线收发信机，实现 5G 互连新突破
5G 之路是由众多突破性的技术、传输方法和调制方案共同铸就的。要想顺利迈进 5G 时代，实现未来的 5G 愿景，新一代收发信机设计是关键。Eridan Communications 是一家致力于开发 5G 通信设备和固件的设计芯片公司，其产品不仅为无线通信系统提供了十分灵活的调谐范围和通信协议，同时还使它们保持高效率。
Eridan 在 Eridan MIRACLE 收发信机中提供了这些功能。MIRACLE 的收发信机不仅提供广泛的调谐范围，还是有出色的频谱效率和电气效率。MIRACLE 能够在 UHF/蜂窝/Wi-Fi 频段的任何频率上提供手机或 metro-cell 功率输出，并且支持几乎所有的调制类型。MIRACLE 的性能如此卓越，原因在于它将高效率的开关电路与大功率、高精度的氮化镓（GaN）晶体管集于一身。
挑战：高效利用功率和频谱
随着对更快无线数据速率的市场需求呈现迅猛增长，5G 在未来能否获得成功，取决于其通过碎片化频谱传输大量数据的频谱效率和能量效率。5G 竞赛日益激烈，设备制造商面临着在更短时间内提供更好解决方案的巨大压力。
Eridan 通信公司开发了一种方法，可以解决频谱可用性问题。挑战 — 使用一个 LTE收发信机模块实现 50% 以上的能量效率。新设计需要能够在 UHF/蜂窝/Wi-Fi 频段的任何频率上提供手机或城域蜂窝功率输出，并且支持几乎所有的调制类型；5GNR、LTE、W-CDMA、EDGE、GSM 等。在这种框架中，它还必须能够在可用带宽内传输更多数据，并且不影响信号质量。
解决方案：仿真和表征收发信机性能
为了加快设计过程，Eridan 选择了是德科技 5G 仿真软件和测量工具。特别是，该解决方案包括下列关键组件：
- Keysight EEsof EDA 先进设计系统（ADS）
- ADS 谐波均衡元件
- ADS 电路包络元件
- 89600 VSA 软件
Eridan 的设计人员使用 ADS 软件来开发基于氮化镓（GaN）技术的开关模式发射机。ADS 的电路包络元件能够高效地分析数字调制和射频瞬态激励。ADS 谐波平衡元件优化了稳态非线性分析。Eridan 团队快速设置仿真，旨在探索设计思路并预测该模块的性能（图 1）。89600 VSA 软件提供了矢量信号分析功能，使设计人员可以利用各种调制方案（包括16K QAM）全面地表征收发信机性能。由于 89600 VSA 软件可以运行在大多数的是德科技测量仪器上，因此 Eridan 可以将测量结果与仿真结果进行比较，执行全面的数字调制分析，从中发现造成减损的原因（图 2）。
结果：提供出色的数据容量
借助 Keysight ADS 和 VSA 软件，Eridan 开发出了一个功能强大的先进收发信机模块，其带宽和能量效率均有极其显著的提高。MIRACLE 提供了卓越的系统效率以及“随时提供任何信号”的灵活性（图 3）。
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