Ein Plädoyer für GaN auf Silizium in Mobilfunk-Basisstationen

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MACOM-GaN-Transistor für maximal 320 W

Abschließend skizziert der Artikel die erwähnten GaN-Leistungstransistoren MAGb für Mobilfunk-Basisstationen. Diese Bausteine mit der Bezeichnung MAGb-101822-240B0P und MAGb-101822-120B0P basieren auf der Gen4-GaN-Technologie von MACOM. Die dadurch verbesserte Kosteneffizienz untermauert die Position dieser GaN-Leistungstransistoren als logische Nachfolger früherer LDMOS-Lösungen in Basisstation-Anwendungen.

Beide Bausteine haben ein preiswertes TO-272-Kunststoffgehäuse und sind für eine maximale Ausgangsleistung von 320 W bzw. 160 W im Load-Pull-System nur mit Grundabstimmung spezifiziert. Sie decken sämtliche Mobilfunkbänder und Leistungspegel im Frequenzbereich von 1,8 bis 2,2 GHz ab. Durch die Eignung dieser Transistoren für den Betrieb in einem 400 MHz breiten Frequenzband wird die Verwendung mehrerer LDMOS-basierter Produkte überflüssig, was die Kosten und die Design-Effizienz weiter optimiert.

Bildergalerie

Bild 1: Als Alternative bisheriger LDMOS-Lösungen in Basisstation-Anwendungen offeriert MACOM neue GaN-Leistungstransistoren mit der Bezeichnung MAGb-101822-240B0P und MAGb-101822-120B0P, die auf der Gen4-GaN-Technologie des Herstellers basieren.(Bild: MACOM)

Bild 2: Das TO272S-Kunststoffgehäuse des GaN-on-Si-Leistungstransistors MAGb ermöglicht Lösungen mit Earless-TO272-Footprint für bis 320 W Spitzenleistung und mit verbesserten thermischen Eigenschaften.(Bild: MACOM)

Bild 3: Keramik ist die Gehäuse-Wahl für GaN-Bauelemente, die hermetisch versiegelt sein müssen, um den zuverlässigen Betrieb bei extremen Umgebungsbedingungen zu gewährleisten. Doch der Einsatz von GaN im Kunststoffgehäuse ermöglicht deutliche Kosteneinsparungen im Herstellungsverfahren.(Bild: MACOM)

Bild 4: GaN liefert achtmal mehr Leistungsdichte als etablierte Hochleistungs-GaAs- und LDMOS-Technologien und besitzt darüber hinaus die Fähigkeit, die Gerätetechnik auf Hochfrequenz zu skalieren. Mit der GaN-Technologie können Entwickler hohe Bandbreiten unter Beibehaltung hoher Wirkungsgrade erzielen. (Bild: MACOM)

MAGb-Leistungstransistoren kommen auf einen Wirkungsgrad von 79%, was gegenüber LDMOS-Lösungen eine Verbesserung um 10% bedeutet (und dies nur mit Grundabstimmung bei einer Bandbreite von 400 MHz sowie einer linearen Verstärkung bis zu 20 dB). Diese Transistoren sind eine Alternative zu Bausteinen in Keramikgehäusen, ohne dass dies zu Lasten der HF-Performance oder der Zuverlässigkeit geht. Die thermischen Eigenschaften sind sogar um 10% besser als bei MAGb-Produkten im Keramikgehäuse.

Die Transistoren erlauben die Implementierung eines einfachen, symmetrischen Doherty-Verstärker-Designs, wobei gegenüber den komplexen und weniger leistungsfähigen asymmetrischen Doherty-Topologien, die bei LDMOS-Transistoren erforderlich sind, eine ausgezeichnete HF-Performance gewahrt wird. Mit den Transistoren der MAGb-Serie bestückt, sind Doherty-Verstärker ebenso DPD-freundlich wie Lösungen auf LDMOS-Basis. Die DPD-Technik ist entscheidend für die Verbesserung des Leistungsverstärker-Wirkungsgrads in 4G- und 5G-Basisstationen.

* Markus Schäfer ist Director Sales EMEA bei MACOM.

Artikelfiles und Artikellinks

Link: GaN-Lösungen mit MAGb-Transistoren von MACOM für die Mobilfunk-Infrastruktur

Link: Beitrag im Original lesen: ELEKTRONIKPRAXIS Ausg. 13/2016 kostenlose ePaper-Version

Link: Heftausgabe als pdf

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Stand: 08.12.2025

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