小基站取得成功的關鍵，也是可提升無線網絡服務品質的因素，就是涉及許多不同技術的高頻組件。

隨著越來越多的用戶選擇無線通信服務，室內和室外的無線網絡容量需求都在不斷增長。這種網絡密度和密集化將給無線運營商進一步施加壓力，迫使他們滿足不斷增長的語音、視頻和數據頻率帶寬消耗需求。這還迫使那些運營商擴展其蜂窩/無線基礎設施，并且盡可能減少成本增加和對無線客戶服務的中斷影響。因此，許多運營商正在轉而尋求小基站解決方案。

5G 無線網絡的推出將會滿足更高的容量和數據需求，但這些網絡離我們還有幾年時間。因此，繼續使用當前 4G 無線網絡的更實用的方案就是使用小基站，這可作為附加到現有無線網絡的微型基站。它們的工作功率水平相對較低，可填充室內和室外無線覆蓋范圍內的任何“空洞”。

無線用戶需求的數量級正在不斷增長，其中一個例子就是，參加在加利福利亞州圣克拉拉市舉辦的美國國家橄欖球聯盟 (NFL) 2016 年超級碗冠軍賽的粉絲僅僅在 Verizon 無線網絡中就消耗了超過 7 TB 數據，這接近于 2015 年超級碗比賽期間所用數據的三倍。粉絲們通過智能手機和許多其他特別的無線設備連接網絡。他們受益于通過小基站、宏蜂窩和移動蜂窩站點支持的 4G 長期演進 (LTE) 技術所實現的超大容量(參見 Verizon Wireless 在 2016 年 2 月 8 日發布的新聞)。

小基站 + DAS 解決方案

我們正在使用小基站和分布式天線系統 (DAS)(圖 1)在 5G 無線網絡中實現更高數據容量，同時提高這些網絡中的服務品質 (QoS)。但是，由于密集性會干擾并在小基站和宏網絡之間帶來移動性交接挑戰，所以需要精心地設計和管理網絡。

將移動通信設備從宏蜂窩環境遷移至小基站覆蓋區域時，網絡需要采用瞬時轉接配置。小基站相對較低的功率水平可以讓移動設備靠近它們。它們將獲取網絡訪問權限，同時節省電池使用壽命，并且不需要以隨距離下降的傳輸水平與更遠距離的更大蜂窩基站建立無線電通信鏈路。移動設備的用戶也將受益于更高的數據速度、移動性和靈活性，這是因為小基站和 DAS 解決方案支持多個標準，如第三代 (3G) 和 4G 蜂窩，并且可以與 LTE Advanced (LTE-A) 系統實現載波聚合。

多用戶多路輸入多路輸出 (MIMO) 方案、波束控制和相控陣等天線技術可幫助提供額外的無線覆蓋范圍，以及多頻段 3G 和 4G 系統互操作性。大規模 MIMO 方法使無線網絡運營商可以提高數據速率和網絡容量，因為它可以使用基站和用戶設備上的多根天線，在同一頻段傳輸多個空間上相互隔開的數據流。

大規模 MIMO 基站尋求支持 16 條至 256 條通道，要求基站設計師努力在更小的組件尺寸中實現節能高效的熱管理。因此，高效節能半導體技術對這些基站非常有吸引力。

高度集成的半導體也有助于在相對較小的基站中實現更多通道。把 256 個發射通道擠進一個基站，需要一個子系統，把功率放大器 (PA)、低噪聲放大器 (LNA) 和開關封裝到緊湊的模塊中，并使用小尺寸濾波器解決方案。

技術集錦

如表 1 所示，小基站的輸出功率水平、覆蓋范圍和服務用戶數量各不相同。為了實現最佳性能和功效，小基站中使用的這些子系統必須根據不同的工藝技術組合多個組件。例如，PA 可能會提供合適的輸出功率和功效。

濾波器可能會需要第三種技術，尤其是可能出現極端溫度和濕度的操作條件。Qorvo 的溫度穩定型體聲波 (BAW) LowDriftTM 濾波器提供了一個解決方案，可濾除高功率信號，同時避免干擾相鄰頻段。

除了無線基礎設施設計中需要的不同組件，如濾波器、開關和 LNA，Qorvo 還為小基站開發了一系列高度集成的功率放大器。這些功率放大器不需要線性化，并且具有片上偏置控制功能和溫度補償電路，可進一步簡化小基站的設計。驅動一個 20 Mhz 寬的 LTE 信號時，可提供 +24 或 +27 的平均線性輸出功率 (表 2) 。這些功率放大器還可在低成本表貼 (SMT) 封裝中集成兩級放大器增益。

例如，TQP9218 型是一款 0.25 W (+24 dBm) 功率放大器，設計用于工作頻率為 1805 至 1880 Mhz 的小基站。它可在頻率范圍內提供 31 dB 的小信號增益，提供內部阻抗匹配、片上偏置控制電路和溫度補償電路，全都封裝在一個 7×7 毫米、符合 RoHS 規范的 SMT 機殼內。這款功率放大器可實現 16% 的功率附加效率 (PAE)，并且僅從 +4.5 V 直流電源中消耗 240 mA 的靜態電流。

來源： 電子萬花筒