5g基站的电源怎么解决

  自80年代初引入模拟蜂窝网络以来，蜂窝通信已有了长足发展。如今，随着市场由4G向5G网络解决方案迁移，蜂窝通信行业正在为实现更快数据传输速度、更低延迟以及容量、用户密度和可靠性的巨大飞跃奠定基础。电路板小编举个例子，比如5G不仅可以提高数据速率（100倍）和网络容量（10倍），还可将延迟大幅降低到 1ms以下，并同时实现数十亿互联设备近乎无处不在的连接，这些互联设备是不断增长的物联网（IoT）的一部分。一个典型的5G波束成型发射器由数字MIMO、数据转换器、信号处理组件、放大器和天线组成。

FPGA的供电

  为了充分实现5G的优势，设计人员需要使用更高频率的无线电，通过整合更多集成型微波/毫米波收发器、现场可编程门阵列（FPGA）、更高速率的数据转换器以及适合更小蜂窝的高功率低噪声功率放大器（PA），才能充分利用新频谱，以满足未来的数据容量需求。此外，这些5G蜂窝还将包含更多的集成天线，才能应用大规模多路输入、多路输出（MIMO）技术以实现可靠连接。因此，需要各种最先进的电源为5G基站组件供电。

  现代FPGA和处理器采用先进纳米工艺制造，因为它们通常要在紧凑封装内的高电流条件下采用低电压（《0.9V）执行快速计算。此外，新一代FPGA需要更低的内核电压以大幅提高计算速度，同时又要求更高的I/O接口电压，并且还需要额外的DDR存储器供电轨。因此，单个FPGA实际上需要具有严紧容差的多个电压和不同的额定电流，以实现最优操作。

  更重要的是，为了避免损坏，必须以正确的顺序对这些电压轨的时序进行控制。使用最新的半导体技术结合领先的电路拓扑和先进封装技术来构建电源，可以满足这些严格的要求。然而，如果设计人员未能正确使用合适的电源管理解决方案，则会导致各种风险，从低效率到热性能以及其他不希望出现的性能相关的问题。

高速数据转换器的低噪声供电

  同样，运行速度更快的精密数据转换器（如模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC））也需要多个电源轨，例如具有极低噪声和直流纹波的1.3V、2.5V和3.3V。通常，这些高速ADC和DAC布设在拥挤的印刷电路板（PCB）上，可用空间有限。因此，在设计这些高速数据转换器的电源系统时，ADC和DAC的电源灵敏度必须是首要考虑因素。

  通过将先进半导体和封装技术的优势相结合，ADI的µModule®Silent Switcher®稳压器可以轻松地解决此问题，满足高速数据转换器的效率、密度和噪声性能需求。Silent Switcher LTM8065便是一个很好的示例，它可以为这些器件提供一个低噪声、更紧凑、更高效的供电解决方案。与传统的分立式解决方案不同，LTM8065可以显著减少组件数量和电源板空间，而不必牺牲数据转换器的动态性能。该器件在符合RoHS标准的单个BGA封装中集成了开关控制器、电源开关、电感和所有支持组件。

  在某些情况下，为了最大程度地提高电源电压抑制比（PSRR）性能，可以在开关稳压器之后的电源路径中使用线性稳压器。ADP7118便是一款这样的低压差（LDO）、低噪声线性稳压器，可处理宽输入电压范围，具有高输出精度、低噪声、高PSRR以及出色的线路与负载瞬态响应性能。而且，该产品系列还有更多型号，可以使用ADI的LTpowerCAD和LTspice®等软件工具进行正确选择。

PA和收发器的电源管理

  这些新一代无线电整合了集成型收发器和低噪声、高功率微波/毫米波PA，并具有更宽带宽，它们的数字控制和管理系统需要使用多种专用电源技术。例如，基于氮化镓（GaN）的低噪声、高功率PA将需要高达28V至50V的电压，同时基于FPGA的控制和高速ADC和DAC将需要多个更低的电压，并具有适当的时序控制、监控和保护功能。最先进的DC/DC转换器可提供这些5G PA所需的效率（》90%）、功率密度、低噪声性能和控制功能。

  在新一代（5G）产品性能必须超越上一代（4G）的巨大压力下，几乎没有任何折衷的余地。因此，ADI作为专注于基站RF链的各个方面并拥有为这些应用供电所需电源管理工具的全面知识的一家公司，能够为当今的5G PA和收发器提供合适的电源方案。ADI可提供业界最广泛的高性能Power by Linear™产品组合，从高效率、高密度DC/DC转换器模块到电源管理IC （PMIC）和超低噪声线性稳压器（包括电源时序、监控和保护功能），从而可以为5G信号链供电提供更全面的方法。

  ADI的µModule稳压器和Silent Switcher技术是完整的电源系统化封装解决方案，能够提供精准电压，并在微型封装内实现最高效率（》95%）和高功率密度，具有高可靠性和最低EMI与噪声。这些解决方案专为高性能RF系统的供电而设计，具有最高功率转换效率和密度，而不会增加噪声或对目标无线电信号的干扰，从而确保这些RF PA和其他此类RF电路的最佳性能。

  同样，为了应对电路中需要多个供电轨时的电源时序控制挑战，ADI提供了时序控制器系列，范围从两个电源（ADM6819/ADM6820）到17个通道（ADM1266）。HDI厂认为，为了确保系统正常、高效和安全地工作，对器件电压、电流或温度进行监控至关重要。为此，ADI提供了LTC2990等器件。

  总之，ADI的Power by Linear产品组合包括低噪声LDO稳压器、低EMI且高度集成的多轨DC/DC转换器µModule器件、Silent Switcher 技术以及其他电源管理IC（包括电源时序控制器、监控器和保护电路），所有这些都使ADI有能力提供业内最广泛的电源产品系列。该系列可全面满足5G基站组件的供电所需，包括软件设计和LTpowerCAD和LTspice等仿真工具。这些工具简化了为器件选择正确的电源管理解决方案的任务，因此可以为5G基站组件提供最佳电源解决方案。

5g基站的建设成本

  今年只算5G的预热之年，说起来连启动元年都不算，但市场发展之快，5G手机的价格已经被拉低至2000元以内，可想而知，在明年的5G元年整个产业的发展，该会是何等场景？！

  不过，说到5G进程，影响其主要进展的应该是运营商的5G建设速度，今年到年底才总共建立13万座5G基站，相比千万量级可以忽略不计，即便是至少能达到较舒心使用的五六百万需求规模，可以说也还差距的很远很远。但5G基站怎么建？一个5G基站究竟要花多少钱？可能就成人们普遍关注的问题。此前有种说法是，5G的投资至少是4G的3-4倍，因为覆盖相同的范围，4个5G基站才能达成当前1个4G基站的功效。而要说到维护成本，单就同样容量规模，5G的功耗是4G的3-4倍左右。故之，运营商一直喊5G建设成本之贵显然并不是没有道理，那到底真正贵多少呢？

  以我们最常见的宏基站举例来说，5G相比4G的主要区别在于，将RRU（射频拉远单元）和天线馈线“合并”变成了AAU（有源天线单元），通过光纤和BBU（基带处理单元）相连。目前设备商给运营商的报价是：1个BBU+3个AAU，单仅硬件价格，国内报价是20万元人民币，国外报至30-40万元人民币。所以这个报价是一个波动很大的范围，即便按较小价位来说，一组5G基站主设备至少也得20-25万元。

  另外，一个天线的设备价格根据规格不同是1500-6000元不等。而要建立一个5G基站，还得机房、配套电源等设备，一般一个室外机柜价格是5000元，电源柜是5000-10000元，蓄电池、铁塔等成本也不可避免，杂七杂八下来，不算租金和人工的话，如果新建一个5G宏基站，大约是30万。如果把租金和人工算上，平均下来估计是40~50万。

  当然，5G时代主要的基站以微站为主，基于技术原因，应该是随处可见微基站布设。在这种城市人口密集场所，设备的硬件成本不是关键，反而是场地租金、入场费往往会比较贵，而且室内施工（布线、安装）的成本也比较贵。

  最后再加上相比4G超10倍以上的用电成本，一个5G基站投入使用后，后续的维护成本才是关键大头。在5G用户无法达到规模之前，运营商的压力由此可想而知。

  所以5G基站建设成本真的很贵，简单一句话总结就是：50万起步，还要考虑后期运营付出的铁塔租金和电费等！