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Comment mettre en œuvre systématiquement une architecture d'antenne avancée pour LTE appareils sans fil 2021-03-29

Comment mettre en œuvre systématiquement une architecture d'antenne avancée pour LTE appareils sans fil

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Avec l'amélioration substantielle de sa fiabilité de connexion et de sa vitesse de transmission, LTE développe rapidement partout dans le monde Selon les données de l'Association mondiale des fournisseurs mobiles (GSA), plus de que 318 LTE Les réseaux ont été mis en service commercial dans 111 pays et régions.

Il y a un communité dans tous ces LTE les réseaux commercialisés et sont en cours planifié. Ils Il faut également réaliser les multiples entrées et plusieurs sorties (MIMO) Exigences de LTE. Ces MIMO Les exigences s'étendront aux stations de base et au terminal équipement. Dans le cas de l'équipement terminal, il y a plusieurs raisons qui font Mimo Un défi, y compris la nécessité de multiples antennes, la tendance de l'amincissement continu, la séparation de bande de fréquence sans précédent, la préférence de l'opérateur pour les basses fréquences et le manque d'expérience dans RF Conception.


3G ne nécessite qu'un seul antenne , tandis que Mimo la technologie nécessite au moins deux antennes. Le nombre d'antennes augmentera comme Mimo est conçu pour être 4 × 4 et 8 × 8 Avec plusieurs LTE antennes (y compris 3g / 2g Antennes de sauvegarde, GPS, Wi-Fi, Bluetooth et NFC), trouver de l'espace devient plus difficile. Le haut de gamme MIMO Conflits de conception avec diluant et plus léger appareils.

Comme les appareils deviennent plus minces et plus légers, l'espace interne de smartphones et les comprimés diminuent à un taux de 25% Per année. L'écran d'affichage et la batterie ont reçu la priorité la plus élevée, tandis que des composants tels que le processeur, la mémoire, le système d'antenne et d'autres composants pourrait seulement concurrencer le reste Espace. D'une part, il y a une tendance vers Diluant; D'autre part, Mimo et bandes basse fréquence (telle comme 700 MHz) nécessite une antenne de taille physique plus grande Configuration. À rencontrer ces Deux besoins en même temps, cela donne des fabricants d'équipement d'origine (OEMS) et leur L'équipe de conception apporte une pression que ne peut pas être ignoré.

LTE fonctionne plus que 40 bandes de fréquences, couvrant de 450 MHz à 2,7 GHz, environ la moitié desquels ont été utilisés dans l'équipement existant Établissement LTE itinérance mondiale pour smartphones ou des comprimés nécessitent au moins 40 bandes de fréquences doivent être appuyées. Dans les zones non couvertes par LTE, elle est déclassée à la valeur correspondante 3G Standard. dans ces Bandes de fréquences, même dans n'importe quel petit sous-ensemble de bandes de fréquences, il est difficile de trouver de l'espace d'antenne pour le nécessaire 2 × 2 ou plus Mimo, plus des antennes telles que Wi-Fi et autres technologies. Il devient encore plus difficile à la fois fois.

Les opérateurs sont toujours désireux de réduire les dépenses d'investissement (CAPEX) et coût d'exploitation (OPEX), les bandes de fréquence si basse deviennent leur meilleur choix. L'expérience générale est que les stations de base inférieure de la fréquence et de la densité inférieure apporteront de meilleurs revenus aux opérateurs. Les bandes de fréquences inférieures peuvent également fournir une meilleure couverture intérieure, telle que 700 MHz. Ceci La bande de fréquences peut également répondre aux besoins de la croissance rapide "Internet de choses" (IoT) Marché et fournir un bon réseau sans fil, qui garantit également l'utilisateur Satisfaction. Le essentiel. Les opérateurs paient actuellement l'attention sur le futur mécanisme d'utilisation du 600 MHz fréquence bande. Cependant, des bandes de fréquences inférieures nécessitent également des antennes physiques plus grandes, ce qui fait OEM et leur RF Fournisseurs plus créatif quand placer des antennes dans leur Diluant et briquet Smartphones. Iot Les appareils ont également un espace d'antenne Limitations.

comme taux de pénétration de LTE La technologie augmente, de même que la pression quand Equipement Fournisseurs Ajouter LTE à leur Produits. Simplement à la suite de la courbe d'apprentissage des nouvelles technologies, c'est suffisamment pour défier expérimenté Smartphone Vendeurs. Pour de nombreux fournisseurs qui ont peu ou pas d'expérience dans M2m et iot , il y a plus de défis dans l'intégration de la technologie cellulaire dans leur Produits.

OEM fabricants et leur Les fournisseurs RF ont non seulement à traiter celles-ci Défis, mais surtout, utilisez des solutions innovantes pour travailler plus efficacement tout en gagnant des avantages sur le marché Différenciation.

Antennes actives et RF Solutions: Pour une meilleure flexibilité, une fiabilité et une meilleure performance

Les systèmes d'antennes actifs peuvent aider OEMS et leur Les fournisseurs RF travaillent plus efficacement. Comparé aux antennes passives traditionnelles, les systèmes actifs offrent une plus grande flexibilité dans la conception et la performance. En fait, des antennes actives sont le moyen le plus simple de s'adapter à LTE Séparation de bande de fréquence et MIMO exigences. Cela satisfait non seulement opérateurs ' préférence pour les basses fréquences, mais aide également à s'adapter aux appareils plus minces et plus minces Dispositifs.

Une seule antenne active peut couvrir deux ou plus LTE bandes de fréquences, même celles qui sont éloignés, tels que la bande de fréquences 17 (704 MHz à 746 MHz) et bande de fréquences 41 (2496MHz à 2690mHz). Alimentation unique Des antennes ont été développées pour couvrir tout LTE bandes de fréquences allant de 698mHz à 2700mHz. Ceci La flexibilité permet à davantage d'opérateurs de développer LTE-Avancé, ce qui signifie le transporteur Agrégation. Quand Les bandes de fréquences séparées deviennent plus éloignées, LTE-Advanced devient plus stimulant. Les concepteurs de systèmes choisissent de plus en plus les systèmes d'antenne actifs pour répondre à ce défi.


Les systèmes d'antenne actifs donnent OEM de nouveaux choix pour réaliser une fiabilité et une performance que les utilisateurs finaux sont préoccupés par la transmission vocale, la vidéo et la transmission de données, ainsi que 3G et 4g. Contrairement aux antennes passives, les systèmes d'antennes actifs peuvent répéter automatiquement le réglage et compenser la transparente Députation effets causés par le usage tête et mains. Ceci signifie que les téléphones intelligents et les appareils de tablette peuvent mieux fournir une liaison montante rapide et likplink Connectivité Quand en utilisant des antennes actives, et il y a moins de chute appels. Bonne fiabilité et performance Profitez des marques de OEM Fabricants. Dans le cas de smartphones, les opérateurs espèrent également bénéficier de la réputation de la marque et des coûts d'exploitation, de sorte que leur Le service clientèle recevra moins de plaintes.

Les systèmes d'antennes actifs peuvent également améliorer l'avantage concurrentiel de OEM Fabricants. Pour Exemple, dans la phase de conception d'un nouveau produit, y compris des modifications de la disposition de la carte mère ou de l'équipement avec des exigences particulières (telles que des réglages de forme et de performance), le système d'antenne actif peut être ajusté de manière dynamique pour s'adapter à Celles-ci changeant environnement Conditions. Ceci réduira efficacement le coût des nouveaux produits et une avance leur Livraison Cycle. OEM Les fabricants peuvent minimiser leur Modèle de produit, parce que La flexibilité du système actif signifie qu'il peut s'adapter à la bande de fréquence de chaque pays ou utilisateur.

Définir la solution active idéale

Depuis Les systèmes d'antenne actifs offrent de nombreux avantages pour LTE MIMO Applications, il n'est pas surprenant que tant de fournisseurs RF développent activement le débogage actif Solutions. De plus en plus de choix ont aussi leur propre Défis: Déterminez d'abord la solution, qui sera plus efficace que d'abord déterminer d'autres choses telles que la performance, la fiabilité, la flexibilité et la facilité de intégration.

La clé d'une mise en œuvre réussie réside dans un système systématique Ceci La solution doit atteindre la meilleure performance en tant que solution complète via la conception et l'optimisation synchrone des antennes, des appareils actifs et des algorithmes. Ceci La méthode fournit non seulement des équipements fournisseurs avec un facile à intégrer solution, mais aide aussi leur Les produits deviennent au marché le plus rapidement possible et au plus bas Coût. D'autres solutions nécessitent plusieurs étapes pour Atteindre. Premièrement, le fournisseur d'équipement doit obtenir l'antenne et la puce séparément, et ces Composants ne peut pas travailler ensemble de manière optimale. Deuxièmement, les fournisseurs d'équipement doivent intégrer divers appareils, optimiser le logiciel, intégrer divers éléments dans l'équipement et espoir que ils peut tous travailler. Ceci L'approche sera très gagnante et coûteuse et prolongera également l'apprentissage courbe. En même temps, pour Ceux Les fournisseurs de puces qui manquent d'expertise d'antenne et de la plupart des entreprises d'antennes sans expérience de périphérique active, cette solution peut également être difficile à obtenir Support.

La solution idéale est qu'un module intégré peut économiser efficacement des coûts et être rapidement ajouté aux téléphones intelligents, aux tablettes et à d'autres périphériques sans fil, plutôt que Dépenser des semaines ou mois. Ceci plug-and-play La conception réduit le R & D Coût et heure de commercialisation pour OEM fabricants et en même temps ils ne pas engager une équipe de radiofréquence pour gérer le travail correspondant. Les avantages de ces derniers conviennent particulièrement aux ingénieurs qui n'ont que peu d'expérience de RF dans M2M et iot appareils.

Une solution est une impédance active correspondance. Ceci La technologie peut réduire la taille physique de l'antenne par 50% sans affecter Performance. Ceci La réduction significative de la taille est très significative, en particulier quand Le volume de la batterie continue de croître et des antennes supplémentaires doivent être intégrées dans le Dispositif. De plus, cette technologie peut être utilisée pour couvrir une bande de fréquences plus large avec la même antenne Volume.

Idéalement, la correspondance d'impédance active devrait être fait à la FeedPoint plutôt que loin de l'ensemble du système, comme dans le émetteur-récepteur chipset. La conception au point d'alimentation optimisera les performances, parce que Le débogage consiste à se concentrer sur l'ensemble de l'antenne Système. Quand Le débogage est placé loin de la fin de la liaison RF, la performance du système affectera négativement le délai électrique et la perte de la transmission Ligne.

La commutation de la bande est une autre importance. Également connu sous le nom d'ouverture active (ActiveApperture), cette technologie peut modifier de manière dynamique la longueur électrique de l'élément d'antenne pour modifier sa fréquence Réponse. Une autre méthode a été décrite dans la correspondance active précédente, qui consiste à modifier l'impédance de l'antenne sur le circuit de débogage à l'alimentation Point. La principale différence entre les deux méthodes est que l'ouverture active / bande Le commutateur est utilisé pour régler grossièrement l'élément d'antenne tout en faisant correspondre automatiquement le point d'alimentation pour fournir une fréquence plus optimisée réponse.

Dans le passé, OEM a dû choisir entre les deux technologies parce que des problèmes de coûts causés par plusieurs composants (tels que des condensateurs réglables et des commutateurs). Cependant, le nouveau périphérique actif élimine Ceux Trade-offs et combine plutôt A Quatre-ports interrupteur et condensateur réglable dans un seul circuit intégré radiofréquence (RFIC). Ceci La conception utilise le commutateur de bande pour régler le domaine de fréquence de plusieurs centaines de MHz et utilise la fonction de correspondance réglable pour peaufiner l'impédance. Le plus grand antenneDéfi dans LTE la technologie apparaît en dessous de 1 GHz, parce que Cette bande de fréquence est la plus sensible à l'antenne taille. La technologie de système d'antenne active se concentrera sur le réglage Celles-ci Basse LTE fréquence bandes. Les performances de fréquence plus élevées sont relativement faciles à réaliser même sans réglage actif lorsque optimiser la taille de ces haute fréquence intégrée antennes. Par conséquent, cela paiera plus d'attention à Basse-fréquence l'impédance correspondant et fournit une solution plus efficace.

Les fournisseurs de puces conçoivent généralement un circuit intégré de fréquence radio (RFIC) Pour couvrir autant de bandes de fréquences que possible, s'adapter autant de types d'antennes et correspondent au moins d'impédance que possible. Par conséquent, la conception nécessite un compromis entre la performance et le coût. Mais les fournisseurs avec beaucoup d'expérience d'antenne savent que accordable Composants ne peut pas indemniser de manière indépendante une antenne pauvre conception. Dans le même temps, un actif expérimenté système d'antenneLe fournisseur sait également que pour atteindre la meilleure performance et le coût le plus bas, il est tout aussi important de concevoir une antenne et sa coordination Circuit.

Avec la popularité progressive de LTE, des solutions d'antenne active deviendront une solution nécessaire pour rencontrer le Mimo défis techniques de LTE , et en même temps, aide OEM se démarquer de la compétition et de la fabrication plus performance appareils.

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