كيف لتنفيذ بنية الهوائي المتقدمة ل LTE أجهزة لاسلكية

نتوقع إنهاء القراءة في 13 دقيقة

مع التحسين الكبير من موثوقية الاتصال وسرعة النقل، LTE ينطوي بسرعة في جميع أنحاء العالم. وفقا للبيانات من جمعية الموردين المحمول العالمي (GSA)، المزيد 318 LTE . تم وضع الشبكات في الاستخدام التجاري في 111 البلدان و المناطق.

هناك شيال في جميع هؤلاء LTE . الشبكات التي تم تسويقها وهي هي مخطط لها. هم تحتاج أيضا إلى تحقيق الإدخال المتعدد والإخراج المتعدد (MIMO) متطلبات LTE. هذه ميمو .سوف تمتد المتطلبات إلى المحطات الأساسية والمحطة المعدات. في حالة المعدات الطرفية، هناك عدة أسباب تجعل ميمو تحدي، بما في ذلك الحاجة إلى هوائيات متعددة، واتجاه فصل ترقق مستمر، فصل الفرقة غير المستمرة، تفضيل المشغل للترددات المنخفضة، ونقص الخبرة في RF التصميم.

3G يتطلب فقط واحد هوائي ، في حين ميمو تتطلب التكنولوجيا اثنين على الأقل هوائيات. سيزيد عدد الهوائيات كما MIMO تم تصميمه ليكون 4 × 4 و 8 × 8. مع المتعدد LTE . الهوائيات (بما في ذلك 3 جرام / 2G هوائيات النسخ الاحتياطي، GPS، Wi-Fi، Bluetooth، و NFC)، تصبح المساحة التي تصبح أكثر صعبة. الراقية ميمو . تصميم الصراعات مع أرق وأخف وزنا الأجهزة.

كما تصبح الأجهزة أرق وأخف وزنا، والمساحة الداخلية الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية تراجع بمعدل 25٪ لكل العام. تلقت شاشة العرض والبطارية أعلى الأولوية، في حين أن مكونات مثل المعالج والذاكرة ونظام الهوائي وغيرها من المكونات يمكن تنافس فقط على مساحة . من ناحية، هناك اتجاه نحو أرق من نجها، ميمو ونطاقات التردد المنخفض (مثل 700MHz) تتطلب من هوائي حجم الفيزيائي الأكبر التكوين. إلى . تلبية هذه احتياجات اثنين في نفس الوقت، وهذا يعطي مصنعي المعدات الأصلية (OEMS) و بهم فريق التصميم يجلب الضغط على أنه لا يمكن كن تجاهل.

LTE . يعمل في أكثر من 40 نطاقات التردد، تغطي 450 ميجا هرتز إلى 2.7 جيجا هرتز، حوالي نصفها تم استخدامها في المعدات القائمة . إنشاء LTE التجوال العالمي الهواتف الذكية أو الأقراص تتطلب ما لا يقل عن 40 نطاقات تردد ليكون مدعومة. في المناطق التي لا تغطيها LTE، يتم تخفيضها إلى المقابلة 3G قياسي. في هذه نطاقات التردد، حتى في أي مجموعة فرعية صغيرة من نطاقات التردد، فإنها تحديا للعثور على مساحة الهوائي للحصول على الضروريين 2 × 2 أو أكثر من ميمو، بالإضافة إلى هوائيات مثل شبكة Wi-Fi وغيرها التقنيات. يصبح أكثر صعوبة في مرات.

المشغلون حريصون دائما على انخفاض الإنفاق الرأسمالي (Capex) تكلفة التشغيل (OPEX)، تصبح نطاقات التردد المنخفضة أفضل اختيار. الخبرة العامة هي أن انخفاض الترددات المنخفضة وقاعدة الكثافة المنخفضة سيجلب إيرادات أفضل للمشغلين. يمكن أن توفر نطاقات التردد الأدنى أيضا تغطية أفضل في الأماكن المغلقة، مثل 700 ميجا هرتز. هذا يمكن أن تلبي فرقة التردد أيضا احتياجات النمو السريع "الإنترنت من أشياء" (iot) السوق وتوفر شبكة لاسلكية جيدة، والتي تضمن أيضا للمستخدم الارتياح. ضروري. يشغل المشغلون حاليا اهتماما في آلية الاستخدام المستقبلي لل 600 ميجا هرتز تردد الفرقة. ومع ذلك، تتطلب نطاقات التردد الأدنى أيضا من هوائيات جسدية أكبر، مما يجعل OEMS و بهم RF الموردون أكثر إبداعا متى وضع الهوائيات في بهم أرق وأخف وزنا الهواتف الذكية. iot تحتوي الأجهزة أيضا على مساحة الهوائي القيود.

كما معدل اختراق LTE ترتفع التكنولوجيا، وكذلك الضغط عندما موردو المعدات Add LTE إلى بهم المنتجات. ببساطة بعد منحنى التعلم من التقنيات الجديدة يكفي للتحدي من ذوي الخبرة الهاتف الذكي البائعين. for . العديد من الموردين الذين لديهم خبرة قليلة أو معدومة في M2M . و iot ، هناك المزيد من التحديات في تضمين التكنولوجيا الخلوية في المنتجات.

OEM . الشركات المصنعة و بهم RF الموردين ليس فقط للتعامل مع هذه التحديات، ولكن الأهم من ذلك، استخدم حلولا مبتكرة للعمل بشكل أكثر فعالية مع الحصول على مزايا في السوق التمايز.

الهوائيات النشطة و RF الحلول: لتحسين المرونة والموثوقية والأداء

أنظمة الهوائي النشطة يمكن أن تساعد OEMS و بهم أعمال الموردين RF أكثر بكفاءة. بالمقارنة مع الهوائيات السلبية التقليدية، توفر النظم النشطة مرونة أكبر في التصميم و الأداء. في الواقع، الهوائيات النشطة هي أسهل طريقة للتكيف مع LTE's فصل الفرقة التردد و mimo المتطلبات. لا يرضي فقط المشغلون تفضيلات للترددات المنخفضة، ولكن أيضا يساعد على تناسب أرق وأرق الأجهزة.

يمكن أن تغطي هوائي نشط واحد اثنين أو أكثر LTE فرق التردد، حتى هؤلاء التي هي بعيدة، مثل الفرقة التردد 17 (704 ميجا هرتز إلى 746MHz) وتردد الفرقة 41 (2496 ميجا هرتز إلى 2690 ميجا هرتز). تغذية واحدة تم تطوير الهوائيات لتغطية الكل LTE فرق التردد تتراوح من 698 ميجا هرتز إلى 2700 ميجا هرتز. هذا تسمح المرونة بمزيد من المشغلين لتطوير LTE-Advanced، مما يعني الناقل تجميع. متى تصبح نطاقات التردد المنفصلة بعيدا، LTE-Advanced يصبح أكثر صعبة. يختار مصممي النظام بشكل متزايد أنظمة الهوائي النشطة لتحقيق هذا التحدي.

أنظمة الهوائي النشطة تعطي OEMS خيارات جديدة لتحقيق الموثوقية والأداء القلق للمستخدمين النهائيين، مثل الصوت والفيديو ونقل البيانات، وكذلك 3G و 4G. على عكس الهوائيات السلبية، يمكن أنظمة الهوائي النشطة تكرار الضبط تلقائيا وتعززها Confuning الآثار الناجمة عن المستخدم رئيس و اليدين. هذا يعني أن الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية يمكن أن توفر بشكل أفضل وصعوبة سريعة و downlink الاتصال عند باستخدام الهوائيات النشطة، وهناك عدد أقل من إسقاط المكالمات. الموثوقية الجيدة والأداء يستفيد من العلامات التجارية OEM المصنعين. في حالة الهواتف الذكية، يأمل المشغلون أيضا الاستفادة من كل من سمعة العلامة التجارية وتكاليف التشغيل، لذلك ستتلقى خدمة العملاء أقل شكاوى.

يمكن أن أنظمة الهوائي النشطة أيضا تعزيز الميزة التنافسية OEM المصنعين. for . مثال، في مرحلة التصميم من منتج جديد، بما في ذلك التغييرات في تخطيط اللوحة الأم، أو المعدات ذات المتطلبات الخاصة (مثل مثل تعديلات الشكل والأداء)، يمكن تعديل نظام الهوائي النشط ديناميكيا للتكيف مع هذه تغيير البيئة الشروط. هذا سوف تقلل بشكل فعال تكلفة المنتجات الجديدة والتقدم بهم تسليم دورة. OEM . يمكن للمصنعين تقليل بهم نموذج المنتج، لأن تعني مرونة النظام النشط أنه يمكن أن تتكيف مع نطاق التردد من كل بلد أو مستخدم.

تحديد الحل النشط المثالي

منذ توفر أنظمة الهوائي النشطة العديد من المزايا ل LTE . ميمو .التطبيقات، ليس من المستغرب أن العديد من موردي الترددات اللاسلكية يقومون بتطوير تصحيح الأخطاء النشطة بنشاط الحلول. المزيد والمزيد من الخيارات لديها أيضا بهم تملك التحديات: أولا تحديد الحل، والتي ستكون أكثر فعالية أولا تحديد أشياء أخرى مثل الأداء والموثوقية والمرونة وسهولة التكامل.

مفتاح التنفيذ الناجح يقع في مخطط منتظم هذا يحتاج الحل إلى تحقيق أفضل أداء كحل كامل من خلال التصميم المتزامن وتحسين الهوائيات والأجهزة النشطة و الخوارزميات. هذا الطريقة لا توفر فقط موردي المعدات مع سهل الاندماج الحل، ولكن أيضا يساعد بهم تحصل المنتجات على السوق في أسرع وقت ممكن وفي أدنى تكلفة تتطلب الحلول الأخرى خطوات متعددة ل تحقيق. أولا، يحتاج المورد المعدات للحصول على الهوائي والرقاقة بشكل منفصل، و مكونات لا يمكن العمل معا على النحو الأمثل. ثانيا، يجب على موردي المعدات دمج الأجهزة المختلفة، وتحسين البرامج، وإدماج العناصر المختلفة في المعدات والأمل في أنهم يمكن الكل العمل. هذا سيكون النهج مستهل الوقت للغاية ومكلفة للغاية، وسوف تمديد التعلم أيضا منحنى. في الوقت نفسه، ل هؤلاء مواد موردي رقاقة يفتقرون إلى خبرات الهوائي ومعظم شركات الهوائي دون تجربة جهاز نشط، قد يكون من الصعب أيضا الحصول على الدعم

الحل المثالي هو أن الوحدة النمطية المتكاملة يمكن أن توفر التكاليف بشكل فعال وتضاف بسرعة إلى الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية والأجهزة اللاسلكية الأخرى، بدلا من قضاء أسابيع أو أشهر. هذا التوصيل والتشغيل تصميم يقلل من البحث والتطوير التكلفة والوقت لتسويق OEM الشركات المصنعة، وفي نفس الوقت هم لا . تضطر إلى استئجار فريق تردد راديو للتعامل مع العمل المقابل . مزايا الأخير مناسبة بشكل خاص للمهندسين الذين لديهم خبرة محدودة أو لا الترددات اللاسلكية فقط في M2M و iot الأجهزة.

حل واحد مقاومة نشطة مطابقة. هذا يمكن أن تقلل التكنولوجيا الحجم المادي للهوائي حسب 50٪ دون التأثير الأداء. هذا انخفاض كبير في الحجم مفيد للغاية، وخاصة متى يستمر حجم البطارية في النمو والهوائيات الإضافية التي يجب دمجها في جهاز . بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام هذه التكنولوجيا لتغطية شريط تردد أوسع مع نفس الهوائي الحجم.

من الناحية المثالية، مطابقة المعاوقة النشطة يجب القيام به في FeedPoint بدلا من بعيدا عن النظام بأكمله، مثل في الإرسال والاستقبال شرائح. التصميم في نقطة التغذية سوف تعزز الأداء، تصحيح الأخطاء هو التركيز على نظام الهوائي بأكمله . متى يتم وضع تصحيح الأخطاء بعيدا عن النهاية الخلفية لرابط RF، وسوف يؤثر أداء النظام سلبا على التأخير الكهربائي وفقدان النقل سطر.

تبديل الفرقة هو مهم آخر الطريقة. المعروف أيضا باسم الفتحة النشطة (ActiveePerture)، يمكن أن تغير هذه التكنولوجيا مدة كهربائية عنصرية عنصر الهوائي لتغيير ترددها استجابة. تمت مناقشة طريقة بديلة في المطابقة الفعالة السابقة، والتي هي تغيير مقاومة الهوائي في دائرة التصحيح على الأعلاف نقطة. الفرق الرئيسي بين الطريقتين هو أن الفتحة النشطة / الفرقة يستخدم التبديل لضبط عنصر الهوائي بشكل خشن أثناء مطابقة نقطة التغذية تلقائيا لتوفير تردد أكثر حسما استجابة.

في الماضي، OEMS كان لاختيار بين التقنيين من قضايا التكلفة الناجمة عن مكونات متعددة (مثل ككثيط قابل للتعديل و مفاتيح). ومع ذلك، فإن الجهاز النشط الجديد يلغي هؤلاء المفاضلات وبدلا من ذلك يجمع بين أربعة ميناء التبديل ومكثف قابل للتعديل في دائرة متكاملة تردد راديو واحد (RIC). هذا يستخدم التصميم مفتاح الفرقة لضبط مجال التردد لعدة مئات من MHz، ويستخدم وظيفة المطابقة القابلة للتعديل إلى ضبط بعض المعاوقة الأكبر هوائي التحدي في LTE تظهر التكنولوجيا تحت 1 جيجاهرتز، هذا الفرقة التردد هو الأكثر حساسية للهوائي الحجم. سوف تركز تكنولوجيا نظام الهوائي النشط على ضبط هذه أقل LTE تردد العصابات. أداء تردد أعلى من السهل نسبيا تحقيقه حتى بدون تعديل نشط عند تحسين حجم هذه عالية التردد المدمج هوائيات. لذلك، سيدفع المزيد من الاهتمام التردد المنخفض مطابقة المعاوقة وتوفر حل أكثر فعالية .

يشتمل رقاقات الشريحة عادة تصميم دائرة متكاملة تردد الراديو (RIC) لتغطية أكبر عدد ممكن من نطاقات التردد، والتكيف مع العديد من أنواع الهوائي والمطابقة باعتبارها مقاومة بكثير على النحو التالي. لذلك، يتطلب التصميم مفاضلة بين الأداء و التكلفة. لكن الموردين مع الكثير من تجربة الهوائي يعرفون ذلك ضبط مكونات لا يمكن يعوض بشكل مستقل عن الهوائي الفقير التصميم. في الوقت نفسه، نشط من ذوي الخبرة نظام الهوائييعرف المزود أيضا أنه من أجل تحقيق أفضل أداء وأقل تكلفة، من المهم بنفس القدر تصميم هوائي وتنسيقه الدائرة.

مع شعبية تدريجية ل LTE، ستصبح حلول الهوائي النشطة حلا ضروريا لتلبية MIMO التحديات التقنية ل LTE .وفي الوقت نفسه مساعدة OEMS تبرز من المنافسة والتصنيع الأداء العالي الأجهزة.

www.whwired.com