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5G天線設計之天線復用器利用

發(fā)表時間:2022-01-07

 

手機設計趨勢使得通過增加天線來滿足這些需求變得越來越困難,但仍需設法支持新射頻標準并滿足多頻共存擴容要求。

典型的4G手機已經包含4到8個天線,而5G手機將需要更多天線。與此同時,5G手機中的天線可用空間實際上正在縮小,因為制造商給手機增加了其他新功能,如附加攝像頭、人臉識別和運動感測功能。

隨著天線數量的增加以及天線可用空間的縮小,維持滿足手機性能要求所需的天線效率和隔離變得更加困難。

射頻復雜性的不斷增長會引起天線設計問題
 
隨著新5G頻段和要求(如4x4多路輸入/多路輸出(MIMO)、EUTRA雙連接性(EN Dc)/雙UL、mmWave)的加入和新興標準(如UWB)的出現,5G手機的射頻復雜性急劇增加。同時,5G手機還必須繼續(xù)支持4G手機所有現有的和重新分配的低、中、高頻段頻率以及其他要求,如GPS Level 5(L5)、GPS/GNSS、2.4 GHz和5至7 GHz Wi-Fi(Wi-Fi 6E)。

增加手機內天線數量面臨的挑戰(zhàn)
 
即使出現新的射頻要求和標準,由于智能手機和設備設計的發(fā)展趨勢,在保持足夠的天線性能同時增加天線數量變得越來越困難。實現較高的天線性能需要足夠的天線容量和間距,但不斷發(fā)展的智能手機設計實際上減少了天線的可用空間。
使用天線復用器解決天線設計問題
 
天線復用器,可減少添加天線的需求,并可滿足共存濾波和插入損耗要求。

天線復用器將多個RF濾波器組合在一起,以支持不同的無線電技術(蜂窩網、Wi-Fi、GPS、UWB),從而增加能夠共享單個天線的頻段數量。通過使用天線復用器,手機可更有效地利用現有的天線面積,同時增加對新頻段的支持,且不會對現有外形尺寸或功能產生任何影響。

天線復用器可與其他RFFE技術組合,以進一步優(yōu)化天線性能,補償減少的天線尺寸。

天線調諧使用孔徑和阻抗調諧功能可顯著提高天線性能,該調諧功能可補償天線尺寸的縮小,并允許單個天線覆蓋多個頻段。

多路復用器通過將多個頻段聚合到單個天線路徑中,這些多濾波模塊可實現載波聚合(CA)。