Beyond 5G的关键技术——载波聚合技术所面临的挑战

虽然 5G（第五代移动通信技术）服务在2020 年左右才在全球推广，但可以说现在还未真正感受过5G 优势的人群已为数不多。要想让 5G更实质性地改善我们的生活和社会，还将面临诸多挑战，其中包括基站网络的建设、用户设备的采用和内容的开发，所有这些都离不开持续性的技术创新。基于 5G 的下一代通信系统会具有更先进的功能，所以被称为超越5G（Beyond 5G），预计将于 2030 年左右亮相。它的特点包括功耗超低（只有 5G 的 1/100），面对安全威胁和灾难具有超高的灵活性和可靠性，设备在无人干预的情况下也能自主运行，其超强的可扩展性支持与卫星和其他设备无缝连接。这一切都是大量技术突破的成果。

Beyond 5G 概述

高速度和高容量是5G 的基石，预计未来对这两个方面的技术革新发展会有更高的需求。目前，一项名为载波聚合的技术受到了广泛关注，它有望通过跨多个频段捆绑传输的无线电波来加快通信速度。考虑到捆绑需要大规模的基站设施，因此一些小型蜂窝基站已在部署当中。小型蜂窝基站是一种紧凑、低功率、覆盖区域狭窄的基站，可以作为现有基站的补充。与此同时，为了实现载波聚合技术，还需要小型蜂窝基站符合下一代 ORAN^*1 规范，并增强光纤传输技术 GPON^*2。

在这些通信系统的电子电路中，通常采用半导体集成电路 (IC)，如 FPGA^*3 和 SoC^*4。因为是用于小型蜂窝基站，电路板空间有限，所以包括集成电路在内的所有电路都必须做到小型化。尤其是内含大量元件的电源部分更需要缩小空间。具体来说，就是要用更少的外部元件实现更高的电流密度。

可减少整体电路板尺寸的超紧凑DC-DC转换器解决方案

为了应对这些挑战，TDK 在 µPOL™ DC-DC转换器新系列中开发了可通过世界上最小的封装提供最高电流密度的FS1412。该产品的尺寸仅为 5.8 mm × 4.9 mm × 1.6 mm，为电路板空间受限的应用提高了电源效率。该产品可放置在 FPGA、SoC、ASIC^*5 等复杂芯片组附近，通过提供一流的电流密度，同时减少所需元件数量，因而有助于缩小整体电路板尺寸。由于它可以安装在芯片组附近，因此最大限度地减少了电路板的走线功耗^*6，从而实现了出色的散热性能，同时降低元件、电路板尺寸和组装成本。FS1412 µPOL™ 转换器可充分满足小型蜂窝基站、O-RAN 和 GPON 等应用中的 FPGA 和 SOC 电源需求，从而支持 5G 中载波聚合技术的发展。

这款产品的多功能也适用于其他应用，例如大数据、机器学习、人工智能 (AI)、5G 蜂窝、IoT设备、通用电信和企业计算。

占用空间缩减至传统电路板的三分之一

µPOL 集中体现了TDK 的核心技术

µPOL™ 是美国电源 IC 设计初创企业 Faraday Semi 开发的高功能功率半导体，该公司于2018 年加入 TDK 集团，其中还嵌入了 TDK 专有的 SESUB^*7 封装技术，并采用了 3D 集成技术^*8。该产品是 TDK 原创技术的集中体现，与竞争对手相比，能够提供更佳的电流密度。

来自 Faraday Semi 的 Parviz Parto 谈及未来前景时提到：“µPOL™ 系列通过提升原理图和布局的设计，简化了整体电源规划。我们坚信这款产品是载波聚合技术中高性能芯片组所不可或缺的元件，今后我们也将继续丰富我们的产品阵容。”

实现高速通信的 5G 和 Beyond 5G 预计将推动各行各业的数字化转型 (DX)。展望未来，1412 µPOL™ 转换器将是数字化转型中不可或缺的元件。

FS1412 µPOL™ 转换器

FS1412 可在更宽的结温范围（-40℃ 到 125℃）内工作，电流密度高，每立方英寸能达到1,000A。如想了解更多详情,请访问产品中心。