

由于5G网络与无线应用对时机要求严苛,射频振荡器的性能愈发关键。其中,噪声与相位噪声的要求最为重要,因为这两个参数对通讯信号质量及接收器性能影响巨大。尽管噪声与相位噪声向来是射频振荡器的关键考量因素,但随着5G调制的调制水平不断提高,如64 - 256QAM、循环前缀正交频分复用(CP - OFDM)以及离散傅里叶变换OFDM(DFT - s - OFDM)等,对相位噪声的要求也越发严格。更高阶的调制方案更容易受噪声与相位噪声影响,进而导致信号质量下降。因此,在运用这些技术追求更高吞吐量时,对振荡器的要求也随之提升。
温度补偿晶体振荡器
噪声与相位噪声是振荡器的固有特性,目前尚无振荡器技术能避免这些不理想现象。RF振荡器存在多种噪声生成组件,相位噪声主要源于这些噪声源转换至频域(作为信号的相位调制),在该频域中,它们表现为振荡器信号的不稳定性/相位噪声(频率的随机变化)。引入到振荡器信号中的相位噪声,随后可能被有源频率转换电子器件及信号链中的其他有源器件传递并放大,从而对性能产生重大影响。
其他用例层面的问题还包括时间同步网络中的时机稳定性。例如,新的5G应用(增强现实、响应边缘网络及实时5G应用等)需要高水平的时间同步,才能提供可接受的用户体验。IEEE 1588和eCPRI技术旨在实现分组网络上的时间同步。然而,由于分组在链接间传播时引入时延变化,分组网络技术出现了来自互连和有源组件(如交换器)的分组时延变化(PDV)问题。可以通过选用极其稳定、低噪声和低相位噪声的振荡器,将这些时间变化降至最低。
表面贴装 (SMT) 压控振荡器 (VCO)
当中央元件(CU)与远程无线电头(RRU)连接时,IEEE 1588伺服环路内的高性能振荡器在一定程度上能够减少分组时延变化。这是因为该伺服环路既可以作为PDV的低通滤波器,也能作为振荡器引起的定时噪声的高通滤波器。所以,高性能振荡器有助于降低伺服环路带宽,调节输入PDV,并生成输出时钟,精确重现原始时间刻度。校正后的时钟信号可在不断更新的反馈环路内精准控制振荡器。
鉴于5G系统可能采用集成度更高的封装,并安装于各类环境中,振荡器的环境耐用性也成为首要考量因素。例如,部分振荡器技术在温度范围以及冲击/振动事件中的频率稳定性较差。因此,在5G网络中对振荡器技术进行补偿并加固封装十分重要,这既能减少环境因素对振荡器性能的影响,也能避免5G网络性能因振荡器性能减弱而降低。
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