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自2019 年起，5G 服務(wù)就已進(jìn)入了商業(yè)化部署階段。然而，要想真正發(fā)揮這項(xiàng)技術(shù)所承諾的超高速和超低延遲的優(yōu)勢(shì)，還需要進(jìn)一步提高相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。其中一項(xiàng)創(chuàng)新就是載波聚合技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)通過(guò)同時(shí)利用多個(gè)頻段來(lái)提高通信吞吐量。TDK 研發(fā)的超緊湊DC-DC轉(zhuǎn)換器通過(guò)為網(wǎng)絡(luò)中的現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列 (FPGAs) 和下一代芯片組供電，以推動(dòng)這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
Beyond 5G的關(guān)鍵技術(shù)——載波聚合技術(shù)所面臨的挑戰(zhàn)
雖然 5G（第五代移動(dòng)通信技術(shù)）服務(wù)在2020 年左右才在全球推廣，但可以說(shuō)現(xiàn)在還未真正感受過(guò)5G 優(yōu)勢(shì)的人群已為數(shù)不多。要想讓 5G更實(shí)質(zhì)性地改善我們的生活和社會(huì)，還將面臨諸多挑戰(zhàn)，其中包括基站網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)、用戶設(shè)備的采用和內(nèi)容的開(kāi)發(fā)，所有這些都離不開(kāi)持續(xù)性的技術(shù)創(chuàng)新?；?5G 的下一代通信系統(tǒng)會(huì)具有更先進(jìn)的功能，所以被稱為超越5G（Beyond 5G），預(yù)計(jì)將于 2030 年左右亮相。它的特點(diǎn)包括功耗超低（只有 5G 的 1/100），面對(duì)安全威脅和災(zāi)難具有超高的靈活性和可靠性，設(shè)備在無(wú)人干預(yù)的情況下也能自主運(yùn)行，其超強(qiáng)的可擴(kuò)展性支持與衛(wèi)星和其他設(shè)備無(wú)縫連接。這一切都是大量技術(shù)突破的成果。
Beyond 5G 指繼 5G 之后的移動(dòng)通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)既推動(dòng)了新價(jià)值的創(chuàng)造，如超低功耗、超高安全性和可靠性、自主性和可擴(kuò)展性，又增強(qiáng)了現(xiàn)有 5G 功能，包括高速、高容量、低延遲和多并發(fā)連接。
高速度和高容量是5G 的基石，預(yù)計(jì)未來(lái)對(duì)這兩個(gè)方面的技術(shù)革新發(fā)展會(huì)有更高的需求。目前，一項(xiàng)名為載波聚合的技術(shù)受到了廣泛關(guān)注，它有望通過(guò)跨多個(gè)頻段捆綁傳輸?shù)?a class="article-link" target="_blank" href="/baike/508849.html">無(wú)線電波來(lái)加快通信速度?？紤]到捆綁需要大規(guī)模的基站設(shè)施，因此一些小型蜂窩基站已在部署當(dāng)中。小型蜂窩基站是一種緊湊、低功率、覆蓋區(qū)域狹窄的基站，可以作為現(xiàn)有基站的補(bǔ)充。與此同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)載波聚合技術(shù)，還需要小型蜂窩基站符合下一代 ORAN*1 規(guī)范，并增強(qiáng)光纖傳輸技術(shù) GPON*2。
在這些通信系統(tǒng)的電子電路中，通常采用半導(dǎo)體集成電路 (IC)，如 FPGA*3 和 SoC*4。因?yàn)槭怯糜谛⌒头涓C基站，電路板空間有限，所以包括集成電路在內(nèi)的所有電路都必須做到小型化。尤其是內(nèi)含大量元件的電源部分更需要縮小空間。具體來(lái)說(shuō)，就是要用更少的外部元件實(shí)現(xiàn)更高的電流密度。
可減少整體電路板尺寸的超緊湊DC-DC轉(zhuǎn)換器解決方案
為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，TDK 在 μPOL? DC-DC轉(zhuǎn)換器新系列中開(kāi)發(fā)了可通過(guò)世界上最小的封裝提供最高電流密度的FS1412。該產(chǎn)品的尺寸僅為 5.8 mm × 4.9 mm × 1.6 mm，為電路板空間受限的應(yīng)用提高了電源效率。該產(chǎn)品可放置在 FPGA、SoC、ASIC*5 等復(fù)雜芯片組附近，通過(guò)提供一流的電流密度，同時(shí)減少所需元件數(shù)量，因而有助于縮小整體電路板尺寸。由于它可以安裝在芯片組附近，因此最大限度地減少了電路板的走線功耗*6，從而實(shí)現(xiàn)了出色的散熱性能，同時(shí)降低元件、電路板尺寸和組裝成本。FS1412 μPOL? 轉(zhuǎn)換器可充分滿足小型蜂窩基站、O-RAN 和 GPON 等應(yīng)用中的 FPGA 和 SOC 電源需求，從而支持 5G 中載波聚合技術(shù)的發(fā)展。
這款產(chǎn)品的多功能也適用于其他應(yīng)用，例如大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能 (AI)、5G 蜂窩、IoT設(shè)備、通用電信和企業(yè)計(jì)算。
μPOL 集中體現(xiàn)了TDK 的核心技術(shù)
μPOL? 是美國(guó)電源 IC 設(shè)計(jì)初創(chuàng)企業(yè) Faraday Semi 開(kāi)發(fā)的高功能功率半導(dǎo)體，該公司于2018 年加入 TDK 集團(tuán)，其中還嵌入了 TDK 專有的 SESUB*7 封裝技術(shù)，并采用了 3D 集成技術(shù)*8。該產(chǎn)品是 TDK 原創(chuàng)技術(shù)的集中體現(xiàn)，與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手相比，能夠提供更佳的電流密度。
來(lái)自 Faraday Semi 的 Parviz Parto 談及未來(lái)前景時(shí)提到：“μPOL? 系列通過(guò)提升原理圖和布局的設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化了整體電源規(guī)劃。我們堅(jiān)信這款產(chǎn)品是載波聚合技術(shù)中高性能芯片組所不可或缺的元件，今后我們也將繼續(xù)豐富我們的產(chǎn)品陣容。”
實(shí)現(xiàn)高速通信的 5G 和 Beyond 5G 預(yù)計(jì)將推動(dòng)各行各業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型 (DX)。展望未來(lái)，1412 μPOL? 轉(zhuǎn)換器將是數(shù)字化轉(zhuǎn)型中不可或缺的元件。
FS1412 可在更寬的結(jié)溫范圍（-40℃ 到 125℃）內(nèi)工作，電流密度高，每立方英寸能達(dá)到1,000A。如想了解更多詳情,請(qǐng)?jiān)L問(wèn)產(chǎn)品中心。
