How para implementar sistemáticamente la arquitectura avanzada de la antena para LTE Dispositivos inalambricos

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Con la mejora sustancial de su fiabilidad de conexión y velocidad de transmisión, LTE Se está desarrollando rápidamente en todo el mundo. Según los datos de la Asociación Global de Proveedores de Mobile (GSA), más que 318 LTE Las redes se han puesto en uso comercial en 111 Países y regiones.

Hay un lugar común en todo estos LTE Redes que se han comercializado y están siendo planeadas. Ellos También es necesario realizar la entrada múltiple y la salida múltiple (MIMO) Requisitos de lte. Estos MIMO Los requisitos se extenderán a las estaciones base y el terminal Equipo. En el caso del equipo terminal, hay varias razones que hacen MIMO Un desafío, incluida la necesidad de múltiples antenas, la tendencia de la separación continua del adelgazamiento, la separación de la banda de frecuencia sin precedentes, la preferencia del operador para las bajas frecuencias y la falta de experiencia en RF diseño.

3G requiere solo uno antena , mientras que MIMO La tecnología requiere al menos dos: antenas. El número de antenas aumentará como MIMO Está diseñado para ser 4 × 4 y 8 × 8. Con múltiples LTE antenas (incluyendo 3G / 2G Antenas de respaldo, GPS, Wi-Fi, Bluetooth y NFC), la búsqueda de espacio se vuelve más difícil. El de alta gama MIMO Diseño de conflictos con dispositivos más delgados y más ligeros.

A medida que los dispositivos se vuelven más delgados y más ligeros, el espacio interno de los teléfonos inteligentes y las tabletas están disminuyendo a una tasa de 25% por año. La pantalla de visualización y la batería recibieron la mayor prioridad, mientras que los componentes como el procesador, la memoria, el sistema de antena y otros componentes podrían Solo compite por el espacio restante. Por un lado, hay una tendencia hacia Thinner; Por otro lado, MIMO y bandas de baja frecuencia (Tales como 700mhz) Requerir una antena de tamaño físico más grande Configuración. A cumplir estos Dos necesidades al mismo tiempo, esto le da a los fabricantes de equipos originales (OEMS) y su El equipo de diseño trae presión que no puede ser ignorado.

LTE opera en más 40 bandas de frecuencia, que cubren de 450MHz a 2.7GHz, aproximadamente la mitad de los cuales se han utilizado en el equipo existente. establecimiento lte Roaming global para Smartphones o las tabletas requieren al menos 40 bandas de frecuencia para ser compatibles En áreas no cubiertas por LTE, está degradado a los correspondientes 3G Estándar. en estos Bandas de frecuencia, incluso en cualquier subconjunto pequeño de bandas de frecuencia, es un desafío para encontrar espacio de antena para los necesarios 2 × 2 o más mimo, más antenas tales como Wi-Fi y otros tecnologías. Se vuelve aún más difícil en Times.

Los operadores siempre están ansiosos por el menor gasto de capital (CAPEX) y el costo operativo (OPEX), por lo que las bandas de baja frecuencia se convierten en su su mejor elección. La experiencia general es que las estaciones base de menor frecuencia y menores densidad traerán mejores ingresos para los operadores. Las bandas de menor frecuencia también pueden proporcionar una mejor cobertura interior, como el 700MHz. Este La banda de frecuencia también puede satisfacer las necesidades del crecimiento rápido "Internet de las cosas" (Iot) Mercado y proporcione una buena red inalámbrica, que también garantiza la satisfacción del usuario. El esencial. Los operadores están prestando atención al mecanismo de uso futuro de los 600mhz Frecuencia Banda. Sin embargo, las bandas de baja frecuencia también requieren antenas físicas más grandes, lo que hace: OEM y su proveedores de RF más creativos cuando colocando antenas en su Thinner y más ligero Smartphones. Iot Los dispositivos también tienen espacio de antena Limitaciones.

como la tasa de penetración de LTE La tecnología aumenta, también lo hace la presión. Cuando Proveedores de equipos Añadir LTE a su productos. Simplemente después de la curva de aprendizaje de las nuevas tecnologías es suficiente para desafiar con el teléfono inteligente Vendedores. Para Muchos proveedores que tienen poca o ninguna experiencia en M2m y iot , hay más desafíos para incrustar tecnología celular en su productos.

OEM Fabricantes y su Los proveedores de RF no solo tienen que tratar estos Los desafíos, pero lo más importante, usan soluciones innovadoras para trabajar de manera más efectiva mientras obtienen ventajas en el mercado Diferenciación.

Antenas activas y RF Soluciones: Para una mejor flexibilidad, confiabilidad y rendimiento.

Los sistemas de antena activa pueden ayudar OEM y su Los proveedores de RF trabajan más eficientemente. En comparación con las antenas pasivas tradicionales, los sistemas activos proporcionan una mayor flexibilidad en el diseño y el rendimiento. De hecho, las antenas activas son la forma más fácil de adaptarse a LTE Separación de banda de frecuencia y MIMO Requisitos. No solo satisface Operadores Preferencia por bajas frecuencias, pero también ayuda a caber dispositivos más delgados y más delgados.

Una sola antena activa puede cubrir dos o más LTE bandas de frecuencia, incluso aquellas que están muy separados, como la banda de frecuencia 17 (704MHz a 746MHz) y banda de frecuencia 41 (2496MHz A 2690MHz). Single-Feed Las antenas se han desarrollado para cubrir todo LTE Bandas de frecuencia que van desde 698MHz a 2700mhz. Este La flexibilidad permite que más operadores desarrollen LTE-Advanced, lo que significa la agregación del proveedor. Cuando Las bandas de frecuencia separadas se vuelven más lejos, lte-avanzado se vuelve más desafiante. Los diseñadores del sistema están seleccionando cada vez más sistemas de antena activa para cumplir con este desafío.

Sistemas de antena activa dan OEM Nuevas opciones para lograr la confiabilidad y el rendimiento de los que se les preocupa a los usuarios finales, como la transmisión de voz, video y datos, así como 3G y 4g. A diferencia de las antenas pasivas, los sistemas de antena activos pueden repetir automáticamente la sintonización y compensar la distribución Efectos causados ​​por el usuario cabeza y manos. Este significa que los teléfonos inteligentes y los dispositivos de tabletas pueden proporcionar mejor enlace ascendente y enlace descendente Conectividad cuando utilizando antenas activas, y hay menos llamadas. Buena confiabilidad y rendimiento beneficio las marcas de OEM Fabricantes. En el caso de los teléfonos inteligentes, los operadores también esperan beneficiarse de la reputación de la marca y los costos operativos, de modo que su El servicio al cliente recibirá menos quejas.

Los sistemas de antena activa también pueden mejorar la ventaja competitiva de OEM Fabricantes. Para Ejemplo, en la fase de diseño de un nuevo producto, incluidos los cambios en el diseño de la placa base, o equipo con requisitos especiales (como los ajustes de forma y rendimiento), el sistema de antena activa se puede ajustar dinámicamente para adaptarse a los estos Cambio de condiciones ambientales. Este reducirá efectivamente el costo de los nuevos productos y avanzará su Entrega Ciclo. OEM Los fabricantes pueden minimizar su Modelo de producto, porque La flexibilidad del sistema activo significa que puede adaptarse a la banda de frecuencia de cada país o usuario.

Definir la solución activa ideal.

Desde Los sistemas de antenas activos proporcionan muchas ventajas para LTE MIMO Aplicaciones, no es sorprendente que tantos proveedores de RF estén desarrollando activamente depuración activa Soluciones. Más y más opciones también tienen su propio desafíos: Primero determine la solución, que será más efectiva que Primero determinar otras cosas, como el rendimiento, la confiabilidad, la flexibilidad y la facilidad de la integración.

La clave para la implementación exitosa se encuentra en un esquema sistemático. Este La solución necesita lograr el mejor rendimiento como una solución completa a través del diseño síncrono y la optimización de las antenas, los dispositivos activos y los algoritmos. Este El método no solo proporciona proveedores de equipos con un Fácil de integrar Solución, pero también ayuda a su Los productos llegan al mercado lo más rápido posible y al más bajo costo. Otras soluciones requieren múltiples pasos para lograr. Primero, el proveedor de equipos necesita para obtener la antena y el chip por separado, y estos Componentes No se puede trabajar juntos óptimamente. En segundo lugar, los proveedores de equipos deben integrar varios dispositivos, optimizar el software, integrar varios elementos en el equipo y esperar que Todo puede trabajar. Este El enfoque será mucho tiempo consumidor y costoso, y también extenderá el aprendizaje curva. al mismo tiempo, para aquellos Los proveedores de chips que carecen de experiencia de antena y la mayoría de las compañías de antenas sin experiencia en dispositivos activos, esta solución también puede ser difícil de obtener Soporte.

La solución ideal es que un módulo integrado puede ahorrar efectivamente los costos y agregarse rápidamente a teléfonos inteligentes, tabletas y otros dispositivos inalámbricos, en lugar de pasar semanas o meses. Este Plug-and-Play El diseño reduce el I + D Costo y tiempo para comercializar por OEM Fabricantes, y al mismo tiempo Ellos no Hay que contratar un equipo de radiofrecuencia para manejar el trabajo correspondiente. Las ventajas de este último son especialmente adecuadas para ingenieros que solo tienen experiencia limitada o sin rf en M2M y iot dispositivos.

Una solución es la impedancia activa a juego. Este La tecnología puede reducir el tamaño físico de la antena por 50% sin afectar rendimiento. Este La reducción significativa de tamaño es muy significativa, especialmente cuando El volumen de la batería continúa creciendo y las antenas adicionales deben integrarse en el dispositivo Además, esta tecnología se puede usar para cubrir una banda de frecuencia más amplia con la misma antena Volumen.

Idealmente, emparejamiento de impedancia activa debería hacerse en el punto de alimentación más bien Lejos de todo el sistema, como en el transceptor Chipset. El diseño en el punto de alimentación maximizará el rendimiento, porque La depuración es enfocarse en toda la antena SISTEMA. Cuando La depuración se coloca lejos del extremo posterior del enlace RF, el rendimiento del sistema afectará negativamente el retardo eléctrico y la pérdida de la línea de transmisión.

La conmutación de la banda es otra manera importante. También conocida como apertura activa (activeAperture), esta tecnología puede cambiar dinámicamente la longitud eléctrica del elemento de la antena para cambiar su frecuencia Respuesta. Se ha discutido un método alternativo en la correspondencia activa anterior, que es cambiar la impedancia de la antena en el circuito de depuración en el punto de alimentación La principal diferencia entre los dos métodos es que la apertura activa / banda El interruptor se usa para ajustar gruesamente el elemento de la antena mientras que coincide automáticamente con el punto de alimentación para proporcionar una frecuencia más optimizada. Respuesta.

en el pasado, OEM tuvo que elegir entre las dos tecnologías porque de los problemas de costo causados ​​por múltiples componentes (como los condensadores ajustables y cambia). Sin embargo, el nuevo dispositivo activo elimina los Comercializaciones y en su lugar combina un Four-Port Interruptor y un condensador ajustable en un solo circuito integrado de radiofrecuencia (RFIC). Este El diseño utiliza el interruptor de la banda para ajustar el dominio de frecuencia de varios cientos de MHz, y utiliza la función de coincidencia ajustable para ajustar la impedancia. El mayor antenaDesafío en LTE La tecnología aparece por debajo de 1 GHz, porque Esta banda de frecuencia es más sensible a la antena Tamaño. La tecnología de sistema de antena activa se centrará en la afinación Estas más bajo lte Frecuencia Bandas. El rendimiento de mayor frecuencia es relativamente fácil de lograr incluso sin ajuste activo cuando optimizando el tamaño de estos Antenas incorporadas de alta frecuencia. Por lo tanto, prestará más atención a la baja frecuencia Impedancia que coincida y proporciona una solución más efectiva.

Los proveedores de chip generalmente diseñan un circuito integrado de radiofrecuencia (RFIC) Para cubrir la mayor cantidad posible de bandas de frecuencia, adaptarse a tantos tipos de antena y coincide con la mayor impedancia posible. Por lo tanto, el diseño requiere una compensación entre el rendimiento y el costo. Pero los proveedores con mucha experiencia de antena lo saben SUNTables Componentes No se puede Compensar de forma independiente a una antena pobre diseño. Al mismo tiempo, un experimentado activo. sistema de antenaEl proveedor también sabe que para lograr el mejor rendimiento y el costo más bajo, es igualmente importante diseñar una antena y su coordinación.

Con la popularidad gradual de LTE, las soluciones de antenas activas se convertirán en una solución necesaria para cumplir con MIMO Desafíos técnicos de LTE , y al mismo tiempo ayuda OEM Destaca de la competencia y la fabricación Mayor rendimiento dispositivos.

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