Hochfrequenz-Leistungsverstärker aus Galliumnitrid

Fraunhofer baut 5G-Leistungsverstärker

| Autor / Redakteur: Dirk Srocke / Andreas Donner

Das Fraunhofer IAF testet im Rahmen des EU-Projekts Flex5Gware bereits einen Prototypen, der auf einer Frequenz von 5,8 GHz funkt.
Das Fraunhofer IAF testet im Rahmen des EU-Projekts Flex5Gware bereits einen Prototypen, der auf einer Frequenz von 5,8 GHz funkt. (Bild: Fraunhofer IAF)

Als wichtigen Baustein für 5G präsentiert das Fraunhofer IAF einen Hochfrequenz-Leistungsverstärker aus Galliumnitrid. Das Bauteil soll mehr Sendeleistung für Frequenzen bis zu sechs GHz bieten und besonders energieeffizient arbeiten.

Anders als seine Vorgänger wird der kommende Mobilfunkstandard 5G auch Frequenzen über 2,7 GHz nutzen. Die damit einhergehenden, höheren Dämpfungsverluste soll ein jetzt vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik (IAF) vorgestellter Hochfrequenz-Leistungsverstärker wettmachen – also dafür sorgen, dass Daten nicht nur schnell, sondern auch über weite Strecken übertragen werden.

Die wenige Quadratmillimeter großen Chips werden aus Galliumnitrid gerfertigt. Durch die spezielle Kristallstruktur des Materials sollen die Bauteile höhere Spannungen vertragen und somit mehr Leistung bieten. Das Institut meldet bereits erfolgreiche Tests: Im Rahmen des EU-Projekts Flex5Gware seien Prototypen für Frequenzen bis zu sechs GHz im Einsatz.

Das IAF will die Hochfrequenz-Verstärker mit steuerbaren Antennen kombinieren. Im Vergleich zu heutigen Ansätzen sollen Basisstationen so 200 Mal mehr Bits mit ähnlichem Energieaufwand übertragen können.

Derlei Einsparungen könnten auch die höheren Ausgaben für das – verglichen mit Silizium – teure Galliumnitrid kompensieren. Demnach übersteigen die Stromeinsparungen im Betrieb die Produktionskosten.

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