你的位置:首页 > RF/微波 > 正文

GaN如何帮助有线电视提供商找到平衡

发布时间:2022-08-03 来源:Qorvo 责任编辑:wenwei

【导读】有线电视提供商在升级网络时要把握好分寸。他们需要在不降低性能和可靠性的情况下,满足客户对容量的需求。很多提供商借助 GaN 技术来保持平衡,原因如下。


对速度、容量、性能和可靠性的需求


随着视频、音乐、游戏和在线媒体内容消费的普及,人们需要更快电缆速度和更高容量的数据传输。这让北美有线电视运营商陷入困境,难以在不降低信号完整性和性能的情况下增强网络以满足这类需求。氮化镓 (GaN) 功率放大器技术应运而生,它具有市场所需的线性度、热特性和效率,可满足混合光纤同轴 (HFC) 的性能要求,并支持可靠的有线电视运营。


本文节选自 Qorvo 设计峰会系列网络研讨会,重点介绍了行业领域的重大改进,这些领域的进展将助力下一代技术发展。


42.png


深入了解


43.png


作为设计峰会系列的一部分,与 Qorvo 专家一起深入探讨这一主题。网络研讨会探讨了革新下一代技术的进展情况。


增益单元放大技术的发展


在过去的 25 年里,砷化镓 (GaAs)、GaN 混合体和单片微波集成电路 (MMIC) 等有线电视技术不断进步,扩展带宽并提高系统性能,以符合最新的有线电缆数据服务接口规范 (DOCSIS)。GaN 器件在效率、线性度和性能上都超出了必要的规范要求,确保在 HFC 网络中实现可靠的数据传输和信号完整性。


有线电视半导体技术的发展


采用 GaN 技术,增益单元性能提升,有线电视多系统运营商 (MSO) 可以提高线性功率输出。这带来了诸多益处,不仅可以降低升级成本,而且可以把光纤放在离客户更近的地方,以提供更优质的服务。此外,还可以减少或去除网络链中的放大器。


图 1 比较了有线电视增益单元结构中常用的材料技术的相关特性。可以明显看出,GaN 为 MSO 提供了多个关键的系统级优势。


44.png

图 1.与其它半导体技术相比,基于 GaN 的器件特性。


用 GaN 改善线性功率输出


随着从 DOCSIS 3.0、DOCSIS 3.1 发展到 DOCSIS 4.0(支持高达 1.8 Ghz 下游频谱的标准),有源功率器件的非线性行为让行业面临重大挑战。不一致的线性度会降低信号质量,在数字信道上产生误码,有时在解调信号时会导致整个设备故障。使用 GaN 有助于改善线性度下降的情况,有助于避免信号质量问题和设备故障。


Qorvo 在设计和制造有线电视放大器方面的专业知识可以追溯至行业早期。事实上,Qorvo 是第一家推出采用了碳化硅基氮化镓 (GaN-on-SiC) 的有线电视增益单元的公司。


GaN 以其优越的性能特点,推动有线电视应用从 GaAs 到 GaN 的大规模转变。GaN 所提供的更高输出水平、更高耐用性和优异的热性能是这一转变的关键催化剂。


随着有线电视带宽的不断扩展,工程师和系统架构师正在为网络升级寻找合适的技术。为了满足更高的带宽和数据速率需求,必须保持线性度。保持增益单元或放大器的线性度取决于四个因素:半导体技术、电路设计、功耗和散热设计/性能。GaN 在这些方面具有优势,提供的功率高达 10 W/mm,而典型的 GaAs 设计只有 1 W/mm(见图 2)。


线性输出功率方面的进步


45.png

图 2.GaAs、GaN 和 Si 技术的效率和复合输出功率比较。


结语


现在,MSO 在将其网络升级到新的 DOCSIS 标准时,有了满足容量需求的可靠选择。GaN 技术能提供更好的数据传输,具有符合严格设计限制的必要特性,而基于 GaN 的放大器为下一代设计提供了理想的构建模块。


来源:Qorvo半导体,原创:Bob Simmers  



免责声明:本文为转载文章,转载此文目的在于传递更多信息,版权归原作者所有。本文所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题,请联系小编进行处理。


推荐阅读:


汽车感性负载安全退磁能量计算和分析

为车载网络保驾护航

由原电池供电的远程患者监护仪的电源设计要素

SiC模块开启电机驱动器更高功率密度

提升RF功率放大器的脉冲保真度

特别推荐
技术文章更多>>
技术白皮书下载更多>>
热门搜索

关闭

关闭