Penyetelan antena yang akurat dapat membantu ponsel pintar menggunakan teknologi baru dan sumber daya spektrum baru.
Ingatkah Anda ketika Anda mencabut antena pada ponsel pertama Anda yang melakukan panggilan? Dalam 25 tahun terakhir, desain antena telah merevolusi ponsel. Saat kami beralih dari 2G ke 3G lalu ke LTE, kami secara bertahap mengurangi anggaran tautan sebesar 10 dB. Dengan peningkatan jaringan yang signifikan, kami dapat mengurangi kinerja antena ponsel tanpa banyak umpan balik dari konsumen. Ini mengejutkan tetapi benar.
Berbagai faktor telah berkontribusi pada hasil ini, termasuk penghapusan antena tambahan; casing ponsel metal stent; antena multi-carrier; agregasi operator; akses bantuan resmi dan teknologi antena multi input / output ganda (MIMO); faktor bentuk antena; dan tekanan waktu ke pasar .
Karena lembaga pemerintah akan menguji port antena untuk melihat apakah memiliki konektor, dan operator biasanya diuji di lingkungan "ruang bebas", sebagian besar pengguna tidak memperhatikan penurunan kinerja antena. Dalam kondisi yang cukup optimal, sertifikasi Asosiasi Komunikasi dan Internet Nirkabel Amerika Serikat (CTIA) memerlukan pengujian ruang kosong. Pada uji performa dinamis, hand-grip yang digunakan berbeda dengan hand-grip dalam situasi sebenarnya, busa digunakan untuk memisahkan tangan dari fixture selama pengujian untuk menghindari penggunaan tangan yang sebenarnya dan performa simulasi yang buruk.
Gambar 1: Ponsel diubah dari antena eksternal menjadi antena internal, dan efisiensi antena berkurang
Selama 25 tahun terakhir, perubahan kinerja antena mulai beralih ke arah lain. Kami menemukan bahwa produsen ponsel telah berinvestasi dalam teknologi baru yang secara khusus ditujukan untuk meningkatkan daya pancaran total dan sensitivitas total, yang dapat membawa manfaat besar bagi pengguna ponsel.
Keragaman antena
Selain menyetel antena utama, menambahkan antena keanekaragaman ke terminal dapat meningkatkan kinerja telepon. Karena kebanyakan smartphone sekarang menggunakan LTE 2x2 MIMO, desain pita frekuensi LTE telah menambahkan antena kedua. Faktanya, standar LTE memungkinkan penggunaan antena kedua untuk keragaman receiver atau untuk MIMO, memilih mode yang lebih disukai untuk kondisi saluran yang dominan.
Mengambil konsep ini lebih jauh, beberapa ponsel seperti Google Pixel dan Samsung Galaxy S7 sekarang menggunakan empat antena dalam pita frekuensi utama LTE, mendukung pemilihan keragaman receiver empat arah dan 4 × 4 MIMO. Saat menguji kinerja ponsel di ruang kosong, peningkatan throughput tidak terlihat jelas. Dalam kehidupan nyata, jika Anda menggunakan tangan untuk memegang cangkang logam ponsel untuk berbicara, antena tambahan mungkin berdampak besar pada hasil. Beberapa pengujian pemasok telah mencatat peningkatan throughput lebih dari 60%.
Operator seluler sudah mulai berinvestasi di 4 × 4 MIMO untuk beberapa BTS, tetapi tidak di semua tempat yang dilengkapi dengan kemampuan 4 × 4 MIMO. Oleh karena itu, kami memahami arsitektur ponsel pintar dengan sakelar keragaman, memungkinkan pengoperasian 4 × 4 MIMO atau keragaman penerima empat arah, untuk memungkinkan ponsel memiliki kinerja terbaik dalam situasi apa pun.
Fungsi tuning
Tuning aperture diperkenalkan 10 tahun yang lalu dan telah menjadi bagian standar dari semua smartphone, termasuk beberapa pita frekuensi antara 700 MHz dan 960 MHz. Pada kebanyakan ponsel pintar saat ini, perubahan panjang antena dapat digunakan sebagai saklar untuk mengubah frekuensi resonansinya dari satu pita frekuensi ke pita frekuensi lainnya. Beberapa ponsel menggunakan perangkat MEMS untuk mengubah frekuensi resonansi.
Selain fungsi penyetelan frekuensi ponsel, lebih dari 100 model ponsel pintar kini menyertakan penyetelan pencocokan impedansi. Fungsi penyetelan ini diadaptasi untuk mengurangi dampak ponsel pada ponsel. Tuning pencocokan impedansi loop tertutup dapat mengembalikan lebih dari 4 dB kinerja kehilangan daya yang terpancar, yang membawa manfaat bagi pengguna ponsel. Misalnya, baterai ponsel dapat bertahan satu jam lebih dalam sehari; ponsel dapat melakukan panggilan data yang lebih stabil karena link uplink TDD Oleh karena itu, penggunaan tautan TRP untuk memulihkan kinerja ponsel 4 dB sangat meningkatkan stabilitas tautan LTE; ini membawa throughput data yang lebih tinggi, dan kualitas sinyal yang lebih tinggi bermanfaat untuk uplink dan downlink.
Gambar 2: Kehilangan ketidaksesuaian antara ponsel dan ponsel dapat dihilangkan dengan penyetelan loop tertutup
Agregasi operator (CA)
Banyak orang berpikir bahwa penyetelan antena tidak kompatibel dengan agregasi operator, terutama bila agregasi operator diterapkan untuk kombinasi pita "rendah-rendah" atau kombinasi pita "tinggi-tinggi". Namun, penyetelan loop tertutup yang saat ini digunakan dapat disesuaikan dengan situasi yang berbeda, dan pakar seluler memperkirakan bahwa bahkan dalam situasi CA "rendah-rendah", penyetelan pencocokan impedansi dan penyetelan bukaan juga dapat digunakan. Langkah selanjutnya dalam pengembangan CA adalah modem perlu membuat beberapa pilihan, memutuskan apakah pengaturan tuning memerlukan pencocokan broadband atau pencocokan jalur sempit.
Perlu dicatat bahwa agregasi operator dapat mencakup beberapa pita frekuensi berlisensi, serta LAA, layanan nirkabel pita lebar 3,5 GHz, dan pita frekuensi lainnya. Ketika pita frekuensi berlisensi dan tidak berlisensi terus digabungkan, algoritme CA mungkin menjadi sangat rumit.
Bagaimana itu akan berkembang selanjutnya?
Model industri sudah mulai berubah. Sepuluh tahun yang lalu, OEM ponsel memiliki kinerja yang buruk dalam mengenali pilihan antena tertentu yang dibuat oleh pengguna, tetapi mereka tidak mau mengeluarkan $ 2 per ponsel untuk mengatasi masalah ini. Saat ini, produsen ponsel OEM telah secara aktif memilih menggunakan penyetelan untuk menyelesaikan masalah. Solusinya telah disederhanakan dan "disistematisasi", dan biayanya jauh lebih rendah dari sebelumnya. Ponsel baru menggunakan kombinasi keragaman dan penyetelan, yang dapat meningkat sebesar 4 dB dalam penggunaan sehari-hari, dan bahkan 10 dB dalam beberapa kasus.
Gambar 3: Desain loop tertutup sistem juga dapat diadaptasi untuk meningkatkan kinerja broadband
Jika lelang memungkinkan spektrum 600 MHz digunakan untuk komunikasi seluler, kami perkirakan masalah kinerja antena akan semakin parah. Ketika antena dengan panjang yang sama bekerja pada frekuensi yang lebih rendah, ukuran listrik antena menjadi lebih kecil karena panjang gelombang operasi yang lebih panjang. Hal ini menyebabkan efisiensi antena yang buruk, memaksa insinyur sistem untuk menggunakan antena resonan yang lebih sempit untuk mengurangi kerugian listrik. Karena pita frekuensi 600 MHz yang memasuki pasar memerlukan agregasi operator dengan pita frekuensi 700 MHz atau 850 MHz, kita perlu menggunakan tuner "sistematis" yang lebih kompleks yang dapat mengoptimalkan beberapa pita frekuensi dalam lingkungan yang dinamis.
Kuncinya adalah memperlakukan antena sebagai sistem, bukan komponen. OEM ponsel berurusan dengan lusinan pita frekuensi, dan produk mereka dirancang untuk menggabungkan kombinasi frekuensi yang tak terhitung jumlahnya. Menemukan penyetelan antena yang lebih cerdas adalah masalah yang kompleks.
Vendor modem yang menerapkan algoritme antena loop tertutup yang canggih akan dapat menghadirkan lebih banyak kinerja ke ponsel. Meskipun ini bukan detail teknis, namun dapat berdampak besar: penyetelan loop tertutup dapat secara efektif menggandakan kinerja ponsel. Untuk semua pengguna ponsel, ini akan menghasilkan masa pakai baterai yang lebih lama dan kecepatan data yang lebih tinggi.
Joe Madden adalah analis utama Mobile Experts LLC. Madden menyediakan analisis bisnis untuk prakiraan kami dan melakukan penelitian di bidang semikonduktor. Dia telah bekerja di bidang komunikasi seluler selama lebih dari 26 tahun, di mana selama itu dia secara akurat memprediksi kebangkitan predistorsi digital, radio head jarak jauh, jaringan sel kecil, dan pasar TI seluler. Dia memvalidasi idenya melalui operator seluler dan TV kabel serta vendor perangkat keras, dan mencocokkan model bisnis dengan teknologi. Meskipun ia mulai belajar ekonomi di Stanford, ia kemudian memiliki gelar sarjana fisika dari UCLA. (Lei Feng Net Lei Feng Net Lei Feng Net)
melalui RCR Wireless News
- Dua tragedi selama Festival Musim Semi: Stephen Chow kalah dari "Bear Infested", Jackie Chan kalah dari "Little Pig Peppa"!
- OnePlus 5 / 5T mengantarkan paket Google Project Treble, yang diharapkan dapat sepenuhnya menyelesaikan masalah sistem macet
- Dengan 2 artefak pemanas bernilai tinggi ini, tidak peduli seberapa dingin cuacanya, Anda tidak akan takut tangan dan kaki Anda beku Kabin kosong titanium
- "The New King of Comedy" menghantam jalan di box office, Star Master masih bekerja keras di road show, masih bisakah dia melakukan serangan balik yang kuat?