Hoe om systematisch geavanceerde antenne-architectuur voor LTE te implementeren draadloze apparaten

verwacht het lezen in 13 minuten te beëindigen

Met de substantiële verbetering van zijn verbindingsbetrouwbaarheid en transmissiesnelheid, LTE ontwikkelt zich snel over de hele wereld. Volgens gegevens van de Global Mobile Leveranciers Association (GSA), meer dan 318 LTE Netwerken zijn in commercieel gebruik geplaatst in 111 Landen en Regio's.

Er is een gemeenschappelijkheid in heel deze LTE netwerken die zijn gecommercialiseerd en zijn gepland Ze Moet ook de meervoudige invoer en meervoudige uitvoer realiseren (MIMO) Vereisten van LTE. Deze Mimo Vereisten zullen zich uitstrekken tot basisstations en terminal uitrusting. In het geval van terminale apparatuur zijn er verschillende redenen die MAMO maken Een uitdaging, inclusief de behoefte aan meerdere antennes, de trend van continue dunne, ongekende frequentiebandscheiding, operatorvoorkeur voor lage frequenties, en gebrek aan ervaring in RF ontwerp.

3G vereist slechts één antenne , Terwijl Mimo Technologie vereist ten minste twee antennes. Het aantal antennes zal toenemen als MIMO is ontworpen om te zijn 4 × 4 en 8 × 8. Met meerdere LTE antennes (inclusief 3G / 2G Back-upantennes, GPS, Wi-Fi, Bluetooth en NFC), het vinden van ruimte wordt meer moeilijk. The high-end Mimo Ontwerpconflicten met dunner en lichter apparaten.

Naarmate apparaten dunner en lichter worden, de interne ruimte van smartphones en tabletten dalen met een snelheid van 25% Per jaar. Het scherm en de batterij ontving de hoogste prioriteit, terwijl componenten zoals de processor, het geheugen-, antennesysteem en andere componenten Kon alleen maar concurreren voor de resterende ruimte. Aan de ene kant is er een trend richting dunner; Aan de andere kant, Mimo en lage frequentiebanden (zo'n als 700mhz) vereisen een grotere fysieke afmetingantenne configuratie. Om Meet This Twee behoeften tegelijkertijd, dit geeft originele apparatuur fabrikanten (OEM's) en hun Het ontwerpteam brengt druk uit dat kan niet wees genegeerd.

LTE werkt in meer dan 40 frequentiebanden, bedekken van 450mhz tot 2,7 GHz, waarvan ongeveer de helft is gebruikt in bestaande apparatuur. opzetten LTE Globale roaming voor smartphones of tabletten vereisen ten minste 40 frequentiebanden om te worden ondersteund. In gebieden die niet door LTE worden gedekt, wordt het gedegradeerd naar de overeenkomstige 3G standaard. in deze Frequentiebanden, zelfs in een kleine subset van frequentiebanden, is het een uitdaging om antennesruimte te vinden voor het benodigde 2 × 2 of meer MIMO, plus antennes zoals Wi-Fi en andere technologieën. het wordt nog moeilijker op tijden.

Exploitanten zijn altijd enthousiast voor lagere kapitaaluitgaven (CAPEX) en bedrijfskosten (OPEX), dus worden lage frequentiebanden hun Beste Keuze. De algemene ervaring is dat lagere frequentie- en lagere dichtheidsbasisstations betere inkomsten zullen brengen om operators. Lagere frequentiebanden kunnen ook een betere binnendekking bieden, zoals 700mhz. Frequentieband kan ook voldoen aan de behoeften van de snelgroeiende "Internet van dingen" (IOT) markt en geef een goed draadloos netwerk, dat ook gebruiker is van de gebruiker tevredenheid. The Essential. Operators letten momenteel aandacht aan het toekomstige gebruiksmechanisme van de 600mhz frequentie band. Lagere frequentiebanden vereisen ook grotere fysieke antennes, wat maakt OEM's en hun RF-leveranciers meer creatiever wanneer het plaatsen van antennes in hun dunner en lichter smartphones. IoT Apparaten hebben ook antennesruimte beperkingen.

als de penetratie van LTE Technologie stijgt, dus de druk wanneer Apparatuur Leveranciers Add LTE naar hun producten. Gewoon na de leercurve van nieuwe technologieën is genoeg om ervaren smartphone uit te dagen leveranciers. Voor veel leveranciers die weinig of geen ervaring hebben M2m en IoT , er zijn meer uitdagingen bij het inbedden van cellulaire technologie in hun producten.

OEM fabrikanten en hun RF-leveranciers hoeven niet alleen om te gaan met deze Uitdagingen, maar nog belangrijker, gebruik innovatieve oplossingen om effectiever te werken tijdens het verkrijgen van voordelen in de markt Differentiatie.

Active Antennes en RF Oplossingen: Voor een betere flexibiliteit, betrouwbaarheid en prestaties

Actieve antennesystemen kunnen helpen OEM's en hun RF-leveranciers werken meer efficiënt In vergelijking met traditionele passieve antennes bieden actieve systemen meer flexibiliteit in ontwerp en prestaties. In feite zijn actieve antennes de gemakkelijkste manier om aan te passen aan LTE's Frequentieband Scheiding en MIMO Vereisten. Het is niet alleen voldaan Operators ' Voorkeur voor lage frequenties, maar helpt ook bij het fasten van dunner en dunner apparaten.

een enkele actieve antenne kan twee of meer dekken LTE Frequentiebanden, zelfs Die die ver uit elkaar liggen, zoals frequentieband 17 (704MHz naar 746MHz) en frequentieband 41 (2496MHz naar 2690MHz). Single-feed Antennes zijn ontwikkeld om alles te bedekken LTE Frequentiebanden variërend van 698mhz naar 2700mhz. Flexibiliteit biedt meer operators om LTE-gevorderde te ontwikkelen, wat vervoerder betekent aggregatie. Wanneer De gescheiden frequentiebanden worden verder weg, LTE-Advanced wordt meer uitdagend. Systeemontwerpers kiezen steeds vaker actieve antennesystemen om dit te ontmoeten uitdaging.

Actieve antennesystemen geven OEM's Nieuwe keuzes om betrouwbaarheid en prestaties te bereiken die eindgebruikers bezorgd hebben, zoals spraak-, video- en datatransmissie, evenals 3G en 4G. In tegenstelling tot passieve antennes, kunnen actieve antennesystemen automatisch afstemmen en compenseren voor etalage Effecten veroorzaakt door de gebruiker's hoofd en handen. Betekent dat smartphones en tablet-apparaten beter een snelle uplink kunnen bieden en downlink connectiviteit Wanneer Actieve antennes gebruiken en er zijn minder gevallen oproepen. Goede betrouwbaarheid en prestaties ten goede komen aan de merken van OEM Fabrikanten. In het geval van smartphones hopen operators ook te profiteren van zowel merkreputatie- als bedrijfskosten, zodat ze hun Klantenservice ontvangt minder klachten.

Actieve antennesystemen kunnen ook het concurrentievoordeel verbeteren van OEM Fabrikanten. Voor Voorbeeld, in de ontwerpfase van een nieuw product, inclusief wijzigingen in de lay-out van het moederbord of apparatuur met speciale vereisten (zoals als vorm- en prestatie-aanpassingen), kan het actieve antennesysteem dynamisch worden aangepast om aan te passen aan deze Veranderende milieu voorwaarden. zal de kosten van nieuwe producten en vooruitgang effectief verminderen LEVERING Cyclus. OEM fabrikanten kunnen minimaliseren hun Productmodel, Omdat De flexibiliteit van het actieve systeem betekent dat het zich kan aanpassen aan de frequentieband van elk land of gebruiker.

Definieer de ideale actieve oplossing

Sinds Actieve antennesystemen bieden veel voordelen voor LTE Mimo Toepassingen, het is niet verrassend dat zoveel RF-leveranciers actief actief debuggen oplossingen ontwikkelen. Meer en meer keuzes hebben ook hun Eigen Uitdagingen: Bepaal eerst de oplossing, die effectiever is dan het eerst bepalen van andere dingen zoals prestaties, betrouwbaarheid, flexibiliteit en gemak van integratie.

De sleutel tot succesvolle implementatie ligt in een systematisch schema. Oplossing moet de beste prestaties bereiken als een complete oplossing via het synchrone ontwerp en de optimalisatie van antennes, actieve apparaten en algoritmen. Methode biedt niet alleen apparatuurleveranciers met een gemakkelijk te integreren oplossing, maar helpt ook hun Producten gaan zo snel mogelijk op de markt en op de laagste kosten. Andere oplossingen vereisen meerdere stappen om te bereiken. Ten eerste moet de leverancier van apparatuur de antenne en chip afzonderlijk verkrijgen, en deze componenten Kan niet Werk samen Optimaal. Ten tweede moeten apparatuurleveranciers verschillende apparaten integreren, software optimaliseren, verschillende items integreren in de apparatuur en hopen dat ze zij Kunnen alle werken. Aanpak zal zeer tijdrovend en duur zijn en zal ook het leren uitstrekken curve. tegelijkertijd, voor die Chip leveranciers die geen antenne-expertise en de meeste antenne-bedrijven zonder actieve apparaatervaring hebben, kan deze oplossing ook moeilijk te verkrijgen zijn.

De ideale oplossing is dat een geïntegreerde module de kosten effectief kan besparen en snel worden toegevoegd aan smartphones, tablets en andere draadloze apparaten, liever weken of maanden doorbrengen. plug-and-play ontwerp vermindert de R & D Kosten en tijd om op de markt te brengen voor OEM fabrikanten en tegelijkertijd ze niet Moet een radiofrequentieteam inhuren om het bijbehorende werk te verwerken. De voordelen van de laatste zijn vooral geschikt voor ingenieurs die slechts beperkte of geen RF-ervaring hebben in M2M en IoT Apparaten.

Eén oplossing is actieve impedantie passend. Technologie kan de fysieke grootte van de antenne verminderen door 50% zonder te beïnvloeden Prestaties. Significante vermindering van grootte is zeer zinvol, vooral wanneer Het batterijvolume blijft groeien en extra antennes moeten worden geïntegreerd in het apparaat. Bovendien kan deze technologie worden gebruikt om een ​​bredere frequentieband te dekken met dezelfde antenne volume.

Idealiter, actieve impedantie matching moet gedaan op het feedpoint liever ver weg van het hele systeem, zoals in de transceiver chipset. Het ontwerp op het voerpunt maximaliseert de prestaties, omdat Debugging is om zich te concentreren op de hele antenne Systeem. Wanneer Debugging wordt ver van het achtereinde van de RF-link geplaatst, de systeemprestaties zullen de elektrische vertraging en het verlies van de transmissie van de transmissie negatief beïnvloeden.

Bandwitching is een andere belangrijke manier. Ook bekend als actief diafragma (activeert), kan deze technologie de elektrische lengte van het antenne-element dynamisch veranderen om de reactie van de frequentie te wijzigen. Een alternatieve methode is besproken in de vorige actieve matching, die is om de impedantie van de antenne op het debugcircuit te wijzigen in het invoer Het belangrijkste verschil tussen de twee methoden is dat de actieve diafragma / band Schakelaar wordt gebruikt om het antennelement dicht te stel, terwijl het automatisch overeenkomt met het toevoerpunt om een ​​meer geoptimaliseerde frequentie te verschaffen

In het verleden, OEM's moest kiezen tussen de twee technologieën omdat van de kostenproblemen veroorzaakt door meerdere componenten (zo'n als verstelbare condensatoren en schakelaars). Het nieuwe actieve apparaat elimineert echter die Walking-offs en combineert in plaats daarvan een vierhavens schakelaar en een instelbare condensator in een enkele radiofrequentie geïntegreerde circuit (RFIC). Ontwerp gebruikt de bandschakelaar om het frequentiedomein van enkele honderden MHz aan te passen en gebruikt de instelbare matching-functie om de impedantie te verfijnen. De grootste antenneuitdaging in LTE Technologie verschijnt onder 1 GHz, Deze frequentieband is het meest gevoelig voor antenne grootte. Actieve antennesysteemtechnologie zal zich richten op tuning deze lager LTE frequentie banden. Hogere frequentieprestaties zijn relatief eenvoudig te bereiken, zelfs zonder actieve aanpassing wanneer optimaliseren van de grootte van deze Hoogfrequente ingebouwde antennes. Daarom zal het meer aandacht besteden aan low-frequentie impedantie matching en bieden een effectiever oplossing.

Chip Leveranciers ontwerpen meestal een radiofrequentie geïntegreerd circuit (RFIC) Om zoveel mogelijk frequentiebanden te dekken, past u zich aan aan zoveel antenne-types en match zoveel impedantie als Daarom vereist het ontwerp een afweging tussen prestaties en kosten Maar leveranciers met veel antenne-ervaring weten dat Tunable componenten Kan niet onafhankelijk compenseren voor een slechte antenne ontwerp. tegelijkertijd een ervaren actief antenne-systeemLeverancier weet ook dat om de beste prestaties en de laagste kosten te bereiken, het even belangrijk is om een ​​antenne en zijn coördinatie te ontwerpen Circuit.

Met de geleidelijke populariteit van LTE worden actieve antenne-oplossingen een noodzakelijke oplossing om de MIMO te ontmoeten technische uitdagingen van LTE , en tegelijkertijd help OEM's onderscheiden van de competitie en fabricage hogere prestaties Apparaten.

www.whwireless.com