本文將考察一個簡單的大規(guī)模天線陣列示例，借以探討毫米波無線電的最優(yōu)技術(shù)選擇。現(xiàn)在深入查看毫米波系統(tǒng)無線電部分的框圖，我們看到一個經(jīng)典超外差結(jié)構(gòu)完成微波信號到數(shù)字信號的變換， 然后連接到多路射頻信號處理路徑，這里主要是運用微波移相器和衰減器來實現(xiàn)波束賦形。 傳統(tǒng)上，毫米波系統(tǒng)是利用分立器件構(gòu)建，導(dǎo)致其尺寸較大且 成本較高。這樣的系統(tǒng)里面的器件使用CMOS、SiGe BiCMOS和 GaAs等技術(shù)，使每個器件都能得到較優(yōu)的性能。例如，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器現(xiàn)在采用CMOS工藝開發(fā)，使采樣速率達(dá)到GHz范圍。上下變頻和波束賦形功能可以在SiGe BiCMOS中有效實現(xiàn)。根據(jù)系統(tǒng)指標(biāo)要求，可能需要基于GaAs功率放大器和低噪聲放大器，但如果 SiGe BiCMOS能夠滿足要求，利用它將能實現(xiàn)較高的集成度。

對于5G毫米波系統(tǒng)，業(yè)界希望將微波器件安裝在天線基板背面，這要求微波芯片的集成度必須大大提高。例如，中心頻率為 28 GHz的天線的半波陣子間距約為5 mm。頻率越高，此間距越小，芯片或封裝尺寸因而成為重要考慮因素。理想情況下，單波束的整個框圖都應(yīng)當(dāng)集成到單個IC中；實際情形中，至少應(yīng)將上下變頻器和RF前端集成到單個RFIC中。集成度和工藝選擇在某種程度上是由應(yīng)用決定的，在下面的示例分析中我們將體會到這一點。

示例分析：天線中心頻率為28 GHz， EIRP為60 dBm

此分析考慮一個典型基站天線系統(tǒng)，EIRP要求為60 dBm。使用如下假設(shè)條件：

- 天線陣子增益 = 6 dBi（瞄準(zhǔn)線）

- 波形PAPR = 10 dB（采用QAM的OFDM）

- P1dB時的功率放大器PAE = 30%