适用于5G应用的射频振荡器特征和性能的考虑因素

鉴于5G网络和无线应用对时机的严格要求，射频振荡器的性能变得越来越重要。其中最重要的要求是关于噪声和相位噪声，因为这是对通讯信号质量和接收器性能的影响最大的参数。尽管噪声和相位噪声一直是射频振荡器的关键考虑因素，但随着5G调制的调制水平变得极高，对相位噪声的要求也变得越来越严格，例如64-256QAM，循环前缀正交频分复用（CP-OFDM）和离散傅里叶变换OFDM（DFT-s-OFDM）等。更高阶的调制方案也更容易受到噪声和相位噪声的影响，从而引起信号质量下降。因此，在部署这些技术以求达到更高吞吐量时，对振荡器的要求也随之增加。

噪声和相位噪声是振荡器的固有特征，并且目前不存在振荡器技术可以避免这些所不希望出现的现象。RF振荡器中存在多种不同的噪声生成组件，造成相位噪声的主要原因是这些噪声源转换为频域（作为信号的相位调制），在此频域，它们在振荡器信号中表现为不稳定性/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会被有源频率转换电子器件和信号链中的其他有源器件传递并加剧，并且可能会因此对性能产生重大影响。

其他用例级别的问题包括时间同步网络中的时机稳定性。例如，新的5G应用程序（增强现实，响应边缘网络和实时5G应用程序等），需要高水平的时间同步，才能在可接受的用户体验中发挥作用。IEEE 1588和eCPRI技术的设计，旨在能够在分组网络上实现时间同步。然而，随着在链接之间传播的分组中引入时延变化，分组网络技术出现了来自互连和有源组件的分组时延变化（PDV）的问题。例如交换器。可以将这些时间变化最小化，用以标识极其稳定、低噪声和低相位噪声的振荡器。

当中央元件（CU）与远程无线电头（RRU）连接时，可以通过IEEE 1588伺服环路内的高性能振荡器在某种程度上减少分组时延变化。这是因为该伺服环路既可用作PDV的低通滤波器，也可以用作因振荡器引起的定时噪声的高通滤波器。因此，高性能的振荡器将会顾及到较低的伺服环路带宽，并调节以输入PDV，并产生输出时钟，该时钟可精准地重现原始时间刻度。校正后的时钟信号可以在不断更新的反馈环路内精确地控制振荡器。

考虑到5G系统也可以采用集成度更高的封装安装在各种环境中，因此振荡器的环境耐用性也是一个首要考虑因素。例如，某些振荡器技术在温度范围内以及冲击/振动事件中表现的频率稳定性相对较差。因此，在5G网络中对振荡器技术进行补偿并加固封装是非常重要的，这样可以减少环境因素对振荡器性能的影响，而且5G网络的性能同样会随着振荡器性能的减弱而有所降低。

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另外，了解有关5G振荡器要求的更多信息，您可以关注《微波杂志》发表的“Pasternack专家”一文：http://www.mwjournalchina.com/Detarticle.asp?id=5567