ولې د ګډ انتن لپاره مختلف فریکونسۍ ترکیبونه شتون لري؟

لس کاله دمخه، سمارټ فونز په عموم ډول یوازې د څو معیارونو ملاتړ کاوه چې په څلورو GSM فریکونسۍ بډونو کې فعالیت کوي، او شاید یو څو WCDMA یا CDMA2000 معیارونه. د غوره کولو لپاره د دومره لږ فریکونسۍ بډونو سره ، د "کواډ بانډ" GSM تلیفونونو سره د نړیوال یووالي یوه ټاکلې درجې ترلاسه شوې ، کوم چې د 850/900/1800/1900 MHz بینډونه کاروي او د نړۍ په هر ځای کې کارول کیدی شي (ښه، ډیر څه).
دا د مسافرینو لپاره لویه ګټه ده او د وسایلو جوړونکو لپاره د پیمانه لوی اقتصاد رامینځته کوي، کوم چې یوازې د ټول نړیوال بازار لپاره یو څو ماډلونه (یا شاید یوازې یو) خوشې کولو ته اړتیا لري. تر نن ورځې پورې ګړندی، GSM یوازینۍ بې سیم لاسرسی ټیکنالوژي پاتې ده چې نړیوال رومینګ چمتو کوي. په لاره کې، که تاسو نه پوهیږئ، GSM په تدریجي ډول له منځه ځي.
هر هغه سمارټ فون چې د نوم وړ وي باید د 4G ، 3G او 2G لاسرسي ملاتړ وکړي د مختلف RF انٹرفیس اړتیاو سره د بینډ ویت ، لیږد بریښنا ، رسیدونکي حساسیت او ډیری نورو پیرامیټونو کې.
سربیره پردې، د نړیوال سپیکٹرم د ټوټې شوي شتون له امله، د 4G معیارونه د فریکونسۍ بینډونو لوی شمیر پوښي، نو چلونکي کولی شي دا په هره ساحه کې موجود فریکونسۍ کې وکاروي - دا مهال په مجموع کې 50 بډونه، لکه څنګه چې د LTE1 معیارونو سره قضیه ده. یو ریښتینی "نړۍ تلیفون" باید پدې ټولو چاپیریالونو کې کار وکړي.
کلیدي ستونزه چې هر ګرځنده راډیو باید حل کړي "دوه اړخیزه اړیکه" ده. کله چې موږ خبرې کوو، موږ په ورته وخت کې اورو. د رادیو په لومړیو سیسټمونو کې د خبرو اترو فشار کارول کیده (ځینې اوس هم کوي)، مګر کله چې موږ په تلیفون خبرې کوو، موږ تمه لرو چې بل کس زموږ مداخله وکړي. د لومړي نسل (انلاګ) سیلولر وسیلې په مختلف فریکونسۍ کې د اپلینک لیږدولو سره د "حیران کیدو" پرته د ډاون لینک ترلاسه کولو لپاره "ډوپلیکس فلټرونه" (یا ډوپلیکسر) کارولي.
د دې فلټرونو کوچني او ارزانه کول د لومړني تلیفون جوړونکو لپاره لویه ننګونه وه. کله چې GSM معرفي شو، پروتوکول ډیزاین شوی و ترڅو لیږدونکي په "نیم ډوپلیکس حالت" کې کار وکړي.
دا د ډوپلیکسرونو له مینځه وړو لپاره خورا هوښیار لاره وه ، او د GSM سره د ټیټ لګښت ، اصلي جریان ټیکنالوژۍ کې مرسته کولو کې لوی فاکتور و چې په صنعت کې د تسلط کولو وړتیا لري (او په پروسه کې د خلکو د خبرو کولو لارې بدلول).
د انډی روبین څخه اړین تلیفون، د انډرایډ عملیاتي سیسټم اختراع کونکي، د بلوتوت 5.0LE، مختلف GSM/LTE او یو Wi-Fi انتن په شمول د ټایټینیم چوکاټ کې پټ شوي د ارتباط وروستي ځانګړتیاوې لري.
له بده مرغه، د تخنیکي ستونزو د حل کولو څخه زده شوي درسونه د 3G په لومړیو ورځو کې په ټیکنالوژیکي سیاسي جګړو کې په چټکۍ سره هیر شوي، او د فریکونسۍ ویش ډوپلیکسینګ (FDD) اوس مهال غالبه بڼه د هر FDD بینډ لپاره ډوپلیکسر ته اړتیا لري چې دا کار کوي. پدې کې شک نشته چې د LTE بوم د ډیریدونکي لګښت فکتورونو سره راځي.
پداسې حال کې چې ځینې بډونه کولی شي د وخت ډیویژن ډوپلیکس ، یا TDD وکاروي (چیرې چې راډیو په چټکۍ سره د لیږد او ترلاسه کولو ترمینځ تیریږي) ، د دې بینډونو څخه لږ شتون شتون لري. ډیری آپریټرونه (په عمده توګه اسیایی پرته) د FDD سلسله غوره کوي، چې له 30 څخه ډیر شتون لري.
د TDD او FDD سپیکٹرم میراث ، د ریښتیني نړیوال بانډونو خلاصولو ستونزه ، او د ډیرو بینډونو سره د 5G راتګ د ډوپلیکس ستونزه نوره هم پیچلې کوي. د څیړنې لاندې ژمنې میتودونه د نوي فلټر پراساس ډیزاینونه او د ځان مداخلې له مینځه وړو وړتیا شامل دي.
وروستی د دې سره د "بې برخې" ډوپلیکس (یا "ان-بنډ بشپړ ډوپلیکس") یو څه امید لرونکی امکان هم راوړي. د 5G ګرځنده مخابراتو په راتلونکي کې ، موږ باید نه یوازې FDD او TDD په پام کې ونیسو ، بلکه د دې نوي ټیکنالوژیو پراساس انعطاف وړ ډوپلیکس هم په پام کې ونیسو.
په ډنمارک کې د البرګ پوهنتون څیړونکو د "سمارټ انټینا فرنټ انډ" (SAFE) 2-3 جوړښت رامینځته کړی چې د لیږد او استقبال لپاره جلا انتنونه کاروي (په 18 مخ کې انځور وګورئ) او دا انتنونه د (ټیټ فعالیت) سره په ترکیب کې د تخصیص وړ سره ترکیب کوي. د مطلوب لیږد او استقبال جلا کولو ترلاسه کولو لپاره فلټر کول.
پداسې حال کې چې فعالیت اغیزمن دی، د دوو انتنونو اړتیا یو لوی نیمګړتیا ده. لکه څنګه چې تلیفونونه پتلي او هوښیار کیږي ، د انتن لپاره موجود ځای کوچنی او کوچنی کیږي.
ګرځنده وسیلې د ځایي ملټي پلیکسینګ (MIMO) لپاره څو انتنونو ته هم اړتیا لري. ګرځنده تلیفونونه د خوندي جوړښت او 2×2 MIMO ملاتړ سره یوازې څلور انتنونو ته اړتیا لري. برسېره پردې، د دې فلټرونو او انتنونو د ټینګ کولو لړۍ محدوده ده.
نو نړیوال ګرځنده تلیفونونه به هم د دې انٹرفیس جوړښت نقل کولو ته اړتیا ولري ترڅو ټول LTE فریکوینسي بانډونه (450 MHz څخه تر 3600 MHz) پوښي ، کوم چې به ډیر انتنونو ، ډیر انتن تونرونو او نورو فلټرونو ته اړتیا ولري ، کوم چې موږ بیرته د بار بار پوښتل شوي پوښتنو ته راګرځوي. د اجزاو د نقل کولو له امله ملټي بینډ عملیات.
که څه هم ډیر انتنونه په ټابلیټ یا لیپ ټاپ کې نصب کیدی شي ، د سمارټ فونونو لپاره د دې ټیکنالوژۍ مناسب کولو لپاره په دودیز کولو او/یا کوچني کولو کې نور پرمختګونو ته اړتیا ده.
د بریښنایی متوازن ډوپلیکس د وایر لاین ټیلیفوني 17 له لومړیو ورځو راهیسې کارول شوی. د تلیفون سیسټم کې، مایکروفون او غوږ پیس باید د تلیفون لاین سره وصل وي، مګر له یو بل څخه جلا وي ترڅو د کارونکي خپل غږ کمزوری راتلونکی آډیو سیګنال کاڼه نه کړي. دا د بریښنایی تلیفونونو له راتګ دمخه د هایبرډ ټرانسفارمرونو په کارولو سره ترلاسه شوی و.
په لاندې شکل کې ښودل شوي ډوپلیکس سرکټ د ورته ارزښت ریزیسټور کاروي ترڅو د لیږد لین د خنډ سره سمون ولري ترڅو د مایکروفون څخه جریان د ټرانسفارمر ته د ننوتو سره سره جلا شي او د لومړني کویل له لارې مخالف لوري ته تیریږي. مقناطیسي فلکسونه په مؤثره توګه لغوه شوي او په ثانوي کویل کې هیڅ جریان نه هڅول کیږي ، نو ثانوي کویل له مایکروفون څخه جلا کیږي.
په هرصورت ، د مایکروفون سیګنال لاهم د تلیفون لاین ته ځي (که څه هم د یو څه زیان سره) ، او د تلیفون لاین کې راتلونکی سیګنال لاهم سپیکر ته ځي (د یو څه زیان سره) ، په ورته تلیفون لاین کې دوه طرفه اړیکو ته اجازه ورکوي. . . فلزي تار.
د راډیو متوازن ډوپلیکسر د تلیفون ډوپلیکسر ته ورته دی ، مګر د مایکروفون ، هینډسیټ او تلیفون تار پرځای په ترتیب سره یو لیږدونکی ، ریسیور او انتن کارول کیږي ، لکه څنګه چې په B شکل کې ښودل شوي.
د رسیدونکي څخه د لیږدونکي جلا کولو دریمه لاره د ځان مداخلې (SI) له مینځه وړل دي، په دې توګه د ترلاسه شوي سیګنال څخه لیږدول شوي سیګنال کمول. د جمینګ تخنیکونه د لسیزو راهیسې په رادار او نشراتو کې کارول شوي.
د بیلګې په توګه، د 1980 لسیزې په لومړیو کې، پلیسي د SI د خسارې پر بنسټ د "Groundsat" په نوم محصول رامینځته او بازار موندنه وکړه ترڅو د نیمه ډوپلیکس انلاګ FM نظامي مخابراتي شبکو 4-5 لړۍ پراخه کړي.
سیسټم د بشپړ ډوپلیکس واحد چینل ریپیټر په توګه کار کوي، د نیم ډوپلیکس راډیوګانو مؤثره لړۍ غزوي چې په ټوله کاري ساحه کې کارول کیږي.
د ځان مداخلې فشار کې پدې وروستیو کې علاقه شتون لري ، په ځانګړي توګه د لنډ واټن مخابراتو (سیلولر او وائی فای) په لور د تمایل له امله ، کوم چې د SI سپپریشن ستونزه د ټیټ لیږد بریښنا او د مصرف کونکي کارولو لپاره د لوړ بریښنا رسیدو له امله د مدیریت وړ ګرځوي. . د بې سیم لاسرسی او بیکهول غوښتنلیکونه 6-8.
د ایپل آی فون (د Qualcomm په مرسته) په حقیقت کې د نړۍ ترټولو غوره بې سیم او LTE وړتیاوې لري، په یوه چپ کې د 16 LTE بډونو ملاتړ کوي. دا پدې مانا ده چې د GSM او CDMA بازارونو پوښلو لپاره یوازې دوه SKUs تولید ته اړتیا لري.
په ډوپلیکس غوښتنلیکونو کې پرته له مداخلې شریکول، د ځان مداخلې فشار کولی شي د سپیکٹرم موثریت ته وده ورکړي د اپلنک او ډاون لینک ته د ورته سپیکٹرم سرچینې شریکولو اجازه ورکولو سره 9,10. د ځان مداخلې فشار تخنیکونه هم د FDD لپاره دودیز ډوپلیکسر جوړولو لپاره کارول کیدی شي.
لغوه کول پخپله معمولا په څو مرحلو مشتمل دي. د انتن او ټرانسیور تر مینځ لارښود شبکه د لیږد شوي او ترلاسه شوي سیګنالونو ترمینځ د جلا کولو لومړۍ کچه چمتو کوي. دوهم ، اضافي انلاګ او ډیجیټل سیګنال پروسس کول په ترلاسه شوي سیګنال کې د پاتې داخلي شور له مینځه وړو لپاره کارول کیږي. په لومړۍ مرحله کې کیدای شي یو جلا انټینا وکاروئ (لکه څنګه چې په SAFE کې)، یو هایبرډ ټرانسفارمر (لاندې تشریح شوی)؛
د جلا شوي انتن ستونزه لا دمخه بیان شوې. سرکولیټرونه معمولا تنګ بند وي ځکه چې دوی په کرسټال کې فیرومقناطیسي ریزونانس کاروي. دا هایبرډ ټیکنالوژي ، یا د بریښنایی توازن جلا کول (EBI) ، یو امید لرونکی ټیکنالوژي ده چې براډبنډ کیدی شي او په بالقوه توګه په چپ کې مدغم کیدی شي.
لکه څنګه چې په لاندې شکل کې ښودل شوي، د سمارټ انتن فرنټ پای ډیزاین دوه تنگ بانډ د تونګ وړ انتن کاروي، یو د لیږد لپاره او یو د ترلاسه کولو لپاره، او یو جوړه د ټیټ فعالیت مګر د تونګ وړ ډوپلیکس فلټرونه. انفرادي انتنونه نه یوازې د دوی تر مینځ د تکثیر له لاسه ورکولو په قیمت کې یو څه غیر فعال انزوا چمتو کوي ، بلکه محدود (مګر د تونګ وړ) فوري بینډ ویت هم لري.
د لیږدونکي انتن یوازې د لیږد فریکوینسي بانډ کې په مؤثره توګه کار کوي، او ترلاسه کونکي انتن یوازې د ترلاسه کولو فریکوینسي بانډ کې په مؤثره توګه کار کوي. پدې حالت کې ، انتن پخپله هم د فلټر په توګه کار کوي: د بانډ څخه بهر Tx اخراج د لیږدونکي انتن لخوا کم کیږي ، او د Tx بانډ کې ځان مداخله د ترلاسه کونکي انتن لخوا کم کیږي.
له همدې امله، معمارۍ ته اړتیا لري چې انټینا د تودوخې وړ وي، کوم چې د انتن ټونینګ شبکې په کارولو سره ترلاسه کیږي. د انتن ټونینګ شبکه کې یو څه د نه منلو وړ داخلولو زیان شتون لري. په هرصورت، د MEMS18 د تونګ وړ وړ ظرفیتونو کې وروستي پرمختګونو د پام وړ د دې وسیلو کیفیت ښه کړی، په دې توګه زیانونه کم کړي. د Rx داخلولو ضایع تقریبا 3 dB دی، کوم چې د SAW ډوپلیکسر او سویچ ټول تاوان سره پرتله کیږي.
د انتن پر بنسټ جلا کول بیا د تونی وړ فلټر لخوا بشپړ شوی، د MEM3 د تونیبل وړ کیپسیټرونو پراساس، د انتن څخه 25 dB جلا کول او د فلټر څخه 25 dB جلا کول. پروټوټایپ ښودلې چې دا ترلاسه کیدی شي.
په اکاډیمیا او صنعت کې ډیری څیړنیز ګروپونه د ډوپلیکس چاپ کولو لپاره د هایبرډونو کارولو په لټه کې دي 11-16. دا سکیمونه په غیر فعال ډول SI له مینځه وړي د یو واحد انتن څخه په ورته وخت کې لیږد او استقبال ته اجازه ورکوي ، مګر لیږدونکی او ریسیور جلا کوي. دوی په طبیعت کې براډ بانډ دي او په چپ باندې پلي کیدی شي ، دوی په ګرځنده وسیلو کې د فریکوینسي ډوپلیکس کولو لپاره په زړه پوري اختیار جوړوي.
وروستي پرمختګونو ښودلې چې د EBI په کارولو سره د FDD ټرانسیسیورونه د CMOS (کمپلیمنټري میټل آکسایډ سیمیکمډکټر) څخه د ننوتلو ضایع کیدو ، شور اندازه ، رسیدونکي خطي او د سیلولر غوښتنلیکونو لپاره مناسب د فشار فشار ځانګړتیاو سره تولید کیدی شي 11,12,13. په هرصورت، لکه څنګه چې په اکادمیک او ساینسي ادب کې ډیری مثالونه ښیي، یو بنسټیز محدودیت شتون لري چې د دوه اړخیز انزوا اغیزه کوي.
د راډیو انتن خنډ نه دی ټاکل شوی، مګر د عملیاتي فریکونسۍ سره توپیر لري (د انتن ریزونانس له امله) او وخت (د بدلیدونکي چاپیریال سره د تعامل له امله). دا پدې مانا ده چې د توازن خنډ باید د خنډ بدلونونو تعقیبولو سره تطابق وکړي، او د ډیکوپلینګ بینډ ویت د فریکونسۍ ډومین 13 کې د بدلونونو له امله محدود دی (شکل 1 وګورئ).
د بریسټول په پوهنتون کې زموږ کار د دې فعالیت محدودیتونو په تحقیق او حل کولو متمرکز دی ترڅو وښیې چې د اړتیا وړ لیږل / ترلاسه کول جلا کول او له لارې د ریښتیني نړۍ کارولو قضیو کې ترلاسه کیدی شي.
د انټینا د خنډونو بدلونونو باندې د بریالي کولو لپاره (کوم چې په انزوا باندې سخته اغیزه کوي)، زموږ انتفاعي الګوریتم په ریښتیني وخت کې د انتن خنډ تعقیبوي، او ازموینې ښودلې چې فعالیت په مختلفو متحرک چاپیریالونو کې ساتل کیدی شي، په شمول د کاروونکي لاسي تعامل او د تیز سرعت سړک او ریل. سفر
سربیره پردې ، د فریکونسۍ ډومین کې د محدود انتن میچ کولو باندې بریالي کیدو لپاره ، پدې توګه د بینډ ویت او ټولیز انزوا زیاتوالی ، موږ د بریښنایی پلوه متوازن ډوپلیکسر د اضافي فعال SI فشار سره ترکیب کوو ، د دوهم لیږدونکي په کارولو سره د فشار سیګنال رامینځته کولو لپاره د ځان مداخلې نور هم فشار راوړو. (شکل 2 وګورئ).
زموږ د ټیسټ بستر پایلې هڅونکي دي: کله چې د EBD سره یوځای شي، فعال ټیکنالوژي کولی شي د پام وړ لیږد ته وده ورکړي او انزوا ترلاسه کړي، لکه څنګه چې په 3 شکل کې ښودل شوي.
زموږ وروستی لابراتوار ترتیب د ټیټ لګښت ګرځنده وسیلې برخې کاروي (د ګرځنده تلیفون بریښنا امپلیفیرونه او انتنونه) ، دا د ګرځنده تلیفون پلي کولو نمایندګي کوي. سربیره پردې ، زموږ اندازه کول ښیې چې دا ډول دوه مرحلې د ځان مداخلې رد کول کولی شي د اپلنک او ډاون لینک فریکوینسي بډونو کې اړین ډوپلیکس انزوا چمتو کړي ، حتی کله چې د ټیټ لګښت ، سوداګریزې درجې تجهیزات کاروي.
د سیګنال ځواک د سیلولر وسیله په خپل اعظمي حد کې ترلاسه کوي باید د سیګنال ځواک څخه 12 آرډر کم وي چې دا لیږدوي. د وخت ډیویژن ډوپلیکس (TDD) کې ، ډوپلیکس سرکټ په ساده ډول یو سویچ دی چې انټینا د لیږدونکي یا ریسیور سره وصل کوي ، نو په TDD کې ډوپلیکسر یو ساده سویچ دی. په FDD کې، ټرانسمیټر او رسیدونکی په ورته وخت کې کار کوي، او ډوپلیکسر د لیږدونکي قوي سیګنال څخه ریسیور جلا کولو لپاره فلټرونه کاروي.
د سیلولر FDD مخکني پای کې ډوپلیکسر د اپلینک بانډ کې>~ 50 dB انزوا چمتو کوي ترڅو د Tx سیګنالونو سره د ریسیور ډیر باریدو مخه ونیسي ، او په ډاون لینک بینډ کې > ~ 50 dB جلا کول د بانډ څخه بهر لیږد مخنیوي لپاره. د رسیدونکي حساسیت کم شوی. په Rx بانډ کې ، د لیږد او ترلاسه کولو لارې کې زیانونه لږترلږه دي.
دا د ټیټ زیان، لوړ انزوا اړتیاوې، چیرې چې فریکونسۍ یوازې د څو فیصدو لخوا جلا شوي، د لوړ Q فلټر کولو ته اړتیا لري، کوم چې تر دې دمه یوازې د سطحی اکوسټیک څپې (SAW) یا د بدن اکوسټیک څپې (BAW) وسیلو په کارولو سره ترلاسه کیدی شي.
پداسې حال کې چې ټیکنالوژي پرمختګ ته دوام ورکوي، په لویه کچه د اړتیا وړ وسایلو د ډیری شمیر له امله د پرمختګ سره، ملټي بینډ عملیات پدې معنی دي چې د هر بډ لپاره جلا آف چپ ډوپلیکس فلټر دی، لکه څنګه چې په شکل A کې ښودل شوي. ټول سویچونه او روټرونه هم اضافي فعالیت اضافه کوي. د فعالیت جریمې او سوداګریز بندونه.
د اوسني ټیکنالوژۍ پراساس ارزانه نړیوال تلیفونونه تولید کول خورا ستونزمن دي. پایله لرونکی راډیو جوړښت به خورا لوی ، زیانمن او ګران وي. تولید کونکي باید په بیلابیلو سیمو کې د اړتیا وړ بینډونو مختلف ترکیبونو لپاره د محصول ډیری ډولونه رامینځته کړي ، د لامحدود نړیوال LTE رومینګ ستونزمن کوي. د پیمانه اقتصادونه چې د GSM واکمنۍ لامل شوي د لاسته راوړلو لپاره ورځ تر بلې ستونزمن کیږي.
د لوړ ډیټا سرعت ګرځنده خدماتو لپاره د غوښتنې زیاتوالی د 50 فریکونسۍ بډونو کې د 4G ګرځنده شبکې ځای په ځای کولو لامل شوی ، حتی نور بینډونه به راشي ځکه چې 5G په بشپړ ډول تعریف شوی او په پراخه کچه ځای په ځای شوی. د RF انٹرفیس پیچلتیا له امله ، دا ممکنه نده چې دا ټول په یوه وسیله کې د اوسني فلټر پراساس ټیکنالوژیو په کارولو سره پوښ ​​​​کړئ ، نو د تنظیم وړ او د تنظیم وړ RF سرکټونو ته اړتیا ده.
په عین حال کې، د ډوپلیکس ستونزې حل کولو لپاره نوې طریقې ته اړتیا ده، شاید د تودو وړ فلټرونو یا د ځان مداخلې فشار، یا د دواړو یو څه ترکیب پراساس.
پداسې حال کې چې موږ لا تر اوسه یو واحد طریقه نه لرو چې د لګښت، اندازې، فعالیت او موثریت ډیری غوښتنې پوره کړي، شاید د پزل ټوټې به یوځای راشي او په څو کلونو کې به ستاسو په جیب کې وي.
ټیکنالوژي لکه EBD د SI فشار سره کولی شي په ورته وخت کې په دواړو لارښوونو کې د ورته فریکونسۍ کارولو امکان خلاص کړي ، کوم چې کولی شي د پام وړ د تمثیل موثریت ته وده ورکړي.