整个系统的功耗如图4所示(包括发射机和接收机)。同预期一样,接收机的功耗随着RF链的增加而线性提高。若将不断下降的Tx功耗曲线叠加在不断上升的Rx功耗曲线上,我们会观察到一个最低功耗区域。
本例中,最低值出现在大约128个元件时。回顾图2给出的技术图,要利用128个元件实现60dBm的EIRP,最佳PA技术是GaAs。
虽然使用GaAs PA可以实现最低的天线功耗和60dBm EIRP,但这可能无法满足系统设计的全部要求。前面提到,很多情况下要求将RFIC放在天线元件的λ/2间距以内。使用GaAs发射/接收模块可提供所需的性能,但不满足尺寸约束条件。为了利用GaAs发射/接收模块,需要采用其他封装和布线方案。
优先选择可能是增加天线元件数量以使用集成到RFIC中的SiGe BiCMOS功率放大器。图4显示,若将元件数量加倍,达到约256 时,SiGe放大器便能满足输出功率要求。功耗的增幅很小,而且可以把SiGe BiCMOS RFIC放到天线元件 (28 GHz) 的λ/2间距以内。
将这一做法扩展到CMOS,我们发现CMOS也能实现整体60dBm EIRP,但从技术图看,元件数量还要加倍。因此,这种方案会导致尺寸和功耗增加,考虑到电流技术限制,CMOS方法不是可行的选择。