準(zhǔn)備好迎接TI BAW 技術(shù)了嗎？

　　5G革命即將來臨。無論是以無縫增強和虛擬現(xiàn)實體驗形式提供更快，更豐富的內(nèi)容還是實現(xiàn)真正自動駕駛汽車的技術(shù)，它都有望激發(fā)一系列創(chuàng)新和新服務(wù)。

　　在電信行業(yè)的快速發(fā)展的驅(qū)使下，產(chǎn)生了對更高帶寬和更快數(shù)據(jù)速率的巨大需求，需要進行嚴(yán)格的網(wǎng)絡(luò)升級。通過交換機和路由器的復(fù)雜互連將信息從終端用戶傳輸?shù)街醒牒诵木W(wǎng)絡(luò)的以太網(wǎng)骨干網(wǎng)已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化，從10 Mbps到現(xiàn)在的400千兆以太網(wǎng)速度，以及未來大于1 太比特的以太網(wǎng)。

　　每個5G和400Gbps節(jié)點的核心是一個稱為網(wǎng)絡(luò)同步器的半導(dǎo)體定時集成電路(IC)。該同步器可確保采樣信息的準(zhǔn)確性，從而減少誤碼和鏈路損傷。

　　有助于在這些網(wǎng)絡(luò)同步器的輸出時鐘上實現(xiàn)超低抖動(噪聲)的突破性技術(shù)稱為體聲波(BAW)諧振器。

　　用于計時的TI BAW諧振器技術(shù)

　　了解TI的體聲波時鐘技術(shù)如何降低振動并簡化下一代通信系統(tǒng)中的設(shè)計。

　　圖1顯示了分組交換電信網(wǎng)絡(luò)生態(tài)系統(tǒng)，其中包括5G無線基礎(chǔ)設(shè)施和400-Gbps交換機以及在網(wǎng)絡(luò)邊緣及其核心之間傳輸數(shù)據(jù)的路由器。

　　圖1：分組交換電信網(wǎng)絡(luò)

　　BAW諧振器是一種高品質(zhì)因數(shù)(高Q值)諧振器，它取代了網(wǎng)絡(luò)同步器IC中常見的傳統(tǒng)電感器 - 電容器振蕩器。它是一種類似于石英晶體的薄膜諧振器，夾在金屬薄膜和其他層之間，以限制機械能。結(jié)果實現(xiàn)了無比強大性能的高-Q，超低噪聲諧振器。

　　為什么這種性能對5G和400-Gbps網(wǎng)絡(luò)至關(guān)重要?

　　400-Gbps收發(fā)器使用四級脈沖幅度調(diào)制(PAM-4)方案來傳輸數(shù)據(jù)。與傳統(tǒng)的非歸零調(diào)制方案相比，該數(shù)據(jù)調(diào)制方案在相同帶寬上實現(xiàn)更高的數(shù)據(jù)速率。像光互聯(lián)網(wǎng)論壇通用電氣接口和電氣和電子工程師協(xié)會802.3bs這樣的400-Gbps標(biāo)準(zhǔn)對PAM-4發(fā)射機具有非常嚴(yán)格的發(fā)射振動需求，僅將整個發(fā)射機抖動的一小部分分配給網(wǎng)絡(luò)同步器生成 參考時鐘。

　　采用56G PAM-4串行器/解串器(SerDes)解決方案的交換機應(yīng)用專用IC供應(yīng)商要求在12 kHz至20 MHz頻段內(nèi)最大集成參考時鐘抖動為150 fs均方根(RMS)。采用TI BAW諧振器技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)同步器時鐘，例如LMK05318，通常具有小于60 fs(156.25-MHz載波)的集成RMS抖動(12 kHz至20 MHz)，如圖2所示。這種性能水平可以幫助設(shè)計人員為他們的系統(tǒng)提供面對未來的保障。

　　圖2：來自LMK05318網(wǎng)絡(luò)同步器時鐘的156.25 MHz輸出時鐘

　　現(xiàn)在，關(guān)于5G應(yīng)用中的無線電，5G新無線電標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了低于6 GHz的新頻帶，并擴展到毫米波頻率。雖然低于6 GHz是現(xiàn)有長期演進(LTE) - 高級功能的進步，但真正的挑戰(zhàn)在于毫米波設(shè)計，其中更多連續(xù)帶寬可用于傳輸大量數(shù)據(jù)。參考時鐘損傷(例如相位噪聲)可能導(dǎo)致調(diào)制信號失真，這在毫米波設(shè)計的較高頻率和較寬帶寬特性中成為問題。

　　信號質(zhì)量的特征在于系統(tǒng)的誤差矢量幅度，參考時鐘的相位噪聲對它起主要影響。由于更加密集的調(diào)制方案計劃用于5G(目前從256個正交幅度調(diào)制 [QAM] ，未來高達1, 024個QAM)，對誤差矢量幅度的要求變得越來越嚴(yán)格。因此，來自網(wǎng)絡(luò)同步器的低噪聲參考時鐘對于確保最佳系統(tǒng)性能至關(guān)重要。