【導讀】有線電視提供商在升級網絡時要把握好分寸。他們需要在不降低性能和可靠性的情況下，滿足客戶對容量的需求。很多提供商借助 GaN 技術來保持平衡
，原因如下。

對速度、容量、性能和可靠性的需求

隨著視頻、音樂、youxihezaixianmeitineirongxiaofeidepuji，renmenxuyaogengkuaidianlansuduhegenggaorongliangdeshujuchuanshu。zherangbeimeiyouxiandianshiyunyingshangxianrukunjing，nanyizaibujiangdixinhaowanzhengxinghexingnengdeqingkuangxiazengqiangwangluoyimanzuzheleixuqiu。danhuajia (GaN) 功率放大器技術應運而生，它具有市場所需的線性度、熱特性和效率，可滿足混合光纖同軸 (HFC) 的性能要求，並支持可靠的有線電視運營。

本文節選自 Qorvo 設計峰會係列網絡研討會，重點介紹了行業領域的重大改進，這些領域的進展將助力下一代技術發展。

深入了解

作為設計峰會係列的一部分，與 Qorvo 專家一起深入探討這一主題。網絡研討會探討了革新下一代技術的進展情況。

增益單元放大技術的發展

在過去的 25 年裏，砷化镓 (GaAs)、GaN 混合體和單片微波集成電路 (MMIC) 等有線電視技術不斷進步
，擴展帶寬並提高係統性能，以符合最新的有線電纜數據服務接口規範 (DOCSIS)。GaN 器件在效率、線性度和性能上都超出了必要的規範要求
，確保在 HFC 網絡中實現可靠的數據傳輸和信號完整性。

有線電視半導體技術的發展

采用 GaN 技術，增益單元性能提升

，有線電視多係統運營商 (MSO) 可ke以yi提ti高gao線xian性xing功gong率lv輸shu出chu。這zhe帶dai來lai了le諸zhu多duo益yi處chu，不bu僅jin可ke以yi降jiang低di升sheng級ji成cheng本ben
，而er且qie可ke以yi把ba光guang纖xian放fang在zai離li客ke戶hu更geng近jin的de地di方fang，以yi提ti供gong更geng優you質zhi的de服fu務wu。此ci外wai
，還hai可ke以yi減jian少shao或huo去qu除chu網wang絡luo鏈lian中zhong的de放fang大da器qi。

圖 1 比較了有線電視增益單元結構中常用的材料技術的相關特性。可以明顯看出，GaN 為 MSO 提供了多個關鍵的係統級優勢。

圖 1.與其它半導體技術相比，基於 GaN 的器件特性。

用 GaN 改善線性功率輸出

隨著從 DOCSIS 3.0、DOCSIS 3.1 發展到 DOCSIS 4.0（支持高達 1.8 Ghz 下遊頻譜的標準），有you源yuan功gong率lv器qi件jian的de非fei線xian性xing行xing為wei讓rang行xing業ye麵mian臨lin重zhong大da挑tiao戰zhan。不bu一yi致zhi的de線xian性xing度du會hui降jiang低di信xin號hao質zhi量liang，在zai數shu字zi信xin道dao上shang產chan生sheng誤wu碼ma，有you時shi在zai解jie調tiao信xin號hao時shi會hui導dao致zhi整zheng個ge設she備bei故gu障zhang。使shi用yong GaN 有助於改善線性度下降的情況，有助於避免信號質量問題和設備故障。

Qorvo 在設計和製造有線電視放大器方麵的專業知識可以追溯至行業早期。事實上，Qorvo 是第一家推出采用了碳化矽基氮化镓 (GaN-on-SiC) 的有線電視增益單元的公司。

GaN 以其優越的性能特點，推動有線電視應用從 GaAs 到 GaN 的大規模轉變。GaN 所提供的更高輸出水平、更高耐用性和優異的熱性能是這一轉變的關鍵催化劑。

隨(sui)著(zhe)有(you)線(xian)電(dian)視(shi)帶(dai)寬(kuan)的(de)不(bu)斷(duan)擴(kuo)展(zhan)，工(gong)程(cheng)師(shi)和(he)係(xi)統(tong)架(jia)構(gou)師(shi)正(zheng)在(zai)為(wei)網(wang)絡(luo)升(sheng)級(ji)尋(xun)找(zhao)合(he)適(shi)的(de)技(ji)術(shu)。為(wei)了(le)滿(man)足(zu)更(geng)高(gao)的(de)帶(dai)寬(kuan)和(he)數(shu)據(ju)速(su)率(lv)需(xu)求(qiu)
，必(bi)須(xu)保(bao)持(chi)線(xian)性(xing)度(du)。保(bao)持(chi)增(zeng)益(yi)單(dan)元(yuan)或(huo)放(fang)大(da)器(qi)的(de)線(xian)性(xing)度(du)取(qu)決(jue)於(yu)四(si)個(ge)因(yin)素(su)：半導體技術

、電路設計
、功耗和散熱設計/性能。GaN 在這些方麵具有優勢
，提供的功率高達 10 W/mm

，而典型的 GaAs 設計隻有 1 W/mm（見圖 2）。

線性輸出功率方麵的進步

圖 2.GaAs、GaN 和 Si 技術的效率和複合輸出功率比較。

結語

現在，MSO 在將其網絡升級到新的 DOCSIS 標準時，有了滿足容量需求的可靠選擇。GaN 技術能提供更好的數據傳輸，具有符合嚴格設計限製的必要特性
，而基於 GaN 的放大器為下一代設計提供了理想的構建模塊。

來源：Qorvo半導體，原創：Bob Simmers  

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