隨著世界變得越來越相互關聯，對更快、更高效的通信網絡的需求不斷增長。為了滿足這一需求，研究人員正在開發5G和6G，以提高數據傳輸的速度和可靠性。

然而，這些先進通信網絡的主要挑戰是確保在更高頻段可靠運行。為解決這個問題，NTT 公司最近發布了一款新的放大器 IC 模塊，可提供高達 100 GHz 帶寬的高放大性能。

使用 InP HBT 技術的基帶放大器 IC裸片照片

在這篇文章中，我們將討論高頻放大的挑戰、它在 5G 和 6G 網絡中的需求，以及 NTT 的放大器如何提供幫助。

 5G 和 6G 高頻挑戰

高頻段提高了與 5G 和 6G 等下一代通信技術相關的數據速率。例如，5G 毫米波頻段的工作頻率范圍為 24 GHz 至 40 GHz，而 6G 毫米波頻段的工作頻率預計為 100 GHz 至 1 THz。

雖然這些更高的頻率帶來了更快的通信數據速率，但它們也帶來了許多重大的設計挑戰。

高頻信號沿傳輸介質遇到傳輸線效應。

RF 電子設備中高頻的主要挑戰之一是存在顯著的信號衰減。當高頻信號通過傳輸介質傳播時，它們會遇到傳輸線效應，例如導致能量損失和信號幅度降低的寄生效應。在高級模型中，射頻信號的信號衰減與頻率成正比，這意味著頻率越高，信號衰減越大。 

此外，隨著信號達到更高的頻率，組件中的非線性引起的失真會對性能產生重大影響。例如，許多 RF 放大器在較高頻率下的增益趨于衰減，導致放大器輸出失真和非線性，從而導致信號處理中的錯誤和不準確。 

 解決方案：放大

在這兩種情況下，RF 設計的許多高頻挑戰都可以通過放大來解決。

增益和帶寬通常是折衷的。圖片由Petteri Aimonen提供 

放大通過增加信號的幅度來幫助糾正與信號衰減相關的問題。關于失真，適當的放大有助于通過確保信號被線性放大來減少失真，從而保持原始信號的完整性。

然而，放大高頻信號的一個重大挑戰是放大器傾向于在增益和帶寬之間進行固有的權衡。在非線性和寄生效應往往會導致更大的損耗和失真的較高頻率下，這變得特別難以實現。理想情況下，RF 設計人員需要高增益和寬帶寬，以便在整個頻帶內實現均勻一致的信號放大。 

 NTT 推出 100 GHz 放大器 IC

上周，NTT 公司發布了一款帶寬為 100 GHz 的高頻射頻放大器。

這一突破基于兩項重大創新：使用基于磷化銦(InP) 的異質結雙極型晶體管 (InP HBT) 技術和先進的封裝，將DC 模塊集成到芯片中。通過這些技術的結合，NTT在1平方毫米的封裝內創造了一個新的放大器IC模塊，實現了高頻下的高增益，并在100 GHz頻率范圍內實現了相對平坦的頻率響應。 

NTT 的新放大器

NTT 的100G放大器

雖然更多細節尚未公布，但研究人員聲稱已經證明放大器 IC 模塊可以無失真地放大符號率（symbol rate）為 112G波特的超寬帶 PAM-4 信號。該公司希望其突破性成果將在創新光無線網絡（ IOWN）和6G毫米波等未來高速通信網絡中發揮至關重要的作用。

原文：https://www.allaboutcircuits.com/news/targeting-6g-worlds-first-compact-amplifier-ic-breaks-100-ghz/

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