Mobiiltelefon kui mobiilse Interneti ajastu standard on sisenenud kõigi ellu. Sellega saame vestelda, ostleda, draamasid taga ajada ja paremat elu nautida.

Kuna mobiiltelefonid on väga olulised, pööravad inimesed suurt tähelepanu seotud tehnoloogiate arendamisele. Iga kord, kui uus toode välja tuleb, esitab meedia pikki reportaaže ja sotsiaalvõrgustikes toimuvad tulised arutelud.

Inimeste tähelepanu mobiiltelefonidele keskendub aga sageli CPU-le, GPU-le, põhiribale, ekraanile ja kaamerale. Mobiiltelefonide jaoks on väga oluline osa, kuid vähesed inimesed pööravad sellele tähelepanu.

Mis osa see on? Jah, see on meie tänase artikli peategelane - RF.

▉Mis on raadiosagedus

Raadiosagedus, ingliskeelne nimetus on raadiosagedus, mis on kõigile tuttav. Sõna otseses mõttes tähendab raadiosagedus raadiosagedust. RF-signaal viitab juhtmevabale elektromagnetlainele sagedusvahemikus 300kHz ~ 300GHZ.

Nagu me kõik teame, on põhjus, miks mobiiltelefonid tugijaamadega suhelda saavad, üksteiselt juhtmevaba elektromagnetlainete saatmine ja vastuvõtmine.

Mobiiltelefonide ahelaid, kiipe, komponente jne, mis vastutavad spetsiaalselt traadita elektromagnetlainete edastamise ja vastuvõtmise eest, nimetatakse ühiselt RF-süsteemiks, mida nimetatakse "RF" (sama allpool).

RF ja põhiriba on mobiiltelefoni sidefunktsiooni nurgakivi. Kui käsitleme mobiiltelefonide ja välismaailma vahelist suhtlust "kiirteenusena", siis põhiriba vastutab andmete "pakkimine/lahtipakkimine". RF vastutab "paketi" edastamise / vastuvõtmise eest kindlaksmääratud raadiosagedusala kaudu.

Skemaatiline diagramm: põhiriba vasakul ja RF paremal

Kuidas RF välja näeb? Järgmine on mobiiltelefonide põhitrükkplaadi esi- ja tagakülje paigutus.

(pilt ABI Researchist)

Joonisel kuuluvad kõik kollase ringiga ümbritsetud osad RF-le. On näha, et RF-komponendid moodustavad mobiiltelefonide struktuuris suure osa.

Arhitektuuri poolest sisaldab terviklik RF süsteem RF transiiverit, RF esiosa ja antenn. RF esiosa sisaldab ka võimsusvõimendit, ümbriku jälgijat, madala müratasemega võimendit, filtrit, antenn vahetama, antenn tuuner ja muud komponendid.

RF arhitektuur

RF-liidese iga komponendi funktsioon ei ole keeruline. Näiteks võimendab võimendi signaali, et muuta signaal edastatavaks kaugemale; Filtri eesmärk on eemaldada segadus ja muuta signaal "puhtamaks"; The antenn lülitit kasutatakse seadme käivitamise ja väljalülitamise juhtimiseks antenn; antenn tuunerit kasutatakse peamiselt "viiuldamiseks". antenn parima transiiveri efekti saavutamiseks

Suur hulk RF-komponente teeb omavahel koostööd ja teevad omavahel koostööd, et viia lõpule "uksest ukseni" ja edastada põhiriba pakitud andmeid "BIU ~ BIU ~".

Kui raadiosageduslik disain on ebamõistlik ja komponentide jõudlus on tagurpidi, mõjutab see otseselt mobiiltelefoni traadita signaali vastuvõtmise ja edastamise võimet ning seejärel mobiiltelefoni sidevõimet. Täpsemalt, juhtmevaba signaal on halb, sidekaugus lühike, võrgu kiirus aeglane jne.

Ehk siis mobiiltelefoni raadiosagedusvõimekus pole hea, nagu ka auto võimsuse puudumine. Isegi kui muud funktsioonid on väljamõeldud, ei saa kasutajad neid aktsepteerida.

Seetõttu teevad mobiiltelefonide tootjad mobiiltelefonide väljatöötamisel ja projekteerimisel tavaliselt suuri jõupingutusi RF-i vallas, kaaluvad korduvalt ning testivad ja kontrollivad, enne kui julgevad lõpptooteid turule tuua.

▉5g RF väljakutse

Tänaseks oleme püsti peaga astunud 5g ajastusse. Kas 4g RF-süsteemis on võrreldes traditsioonilise 5G-ga mingeid muutusi?

Vastus on jah. Muutused pole ainult suured, vaid ka suured muutused.

Võrreldes 4G-ga on 5g jõudlusnäitajad märkimisväärselt paranenud. 5g embB (täiustatud mobiilne lairibaühendus) stsenaarium suurendab mobiiltelefoni kiirust gigabitini või isegi 10 g-ni, mis on 10 korda / 100 korda suurem kui varase LTE kiirus (100 Mbps).

2G / 3G / 4G, pluss 5g, pluss MIMO (multi antenn tehnoloogia), pluss kahe kaardi ja kahe ooterežiimi arv antenns ja mobiiltelefonide toetatud sagedusalad on kahekordistunud. 4G algusaegadel oli ribakombinatsioone vähem kui 20. võrdluseks,5g-l on rohkem kui 10000 XNUMX ribakombinatsiooni, keerukus on kohutav.

Samal ajal, et tagada kasutajate valmisolek (t ā o) klassi (Qi & Aacute; n) uuendada, ei saa 5g mobiiltelefoni paksust ja kaalu suurendada, energiatarbimist suurendada ning ooteaega ei saa lühendada.

Kui oleksite mobiiltelefonide tootja, kas oleksite hull?

Seetõttu peavad 5g mobiiltelefonide raadiosagedused end ümber kujundama, tegema suuri jõupingutusi, et teha imesid ja teha uuendusi.

Kuidas lahendada RF-süsteemi disainiprobleem? Qualcomm on esitanud makroidee pakkuda otse "täielikku modemit ja raadiosageduslikku süsteemi". Levinud arusaam on teha head tööd põhiriba, RF-transiiveri, raadiosagedusliku esiosa, antenn moodul ja tarkvararaamistik, et pakkuda tootjatele täielikku lahenduste komplekti.

Teisisõnu, 5g mobiiltelefonide ja muude terminali komponentide disainikontseptsioon peab loobuma senisest ideest "osta idas hobune, läänes sadul, lõunas valjad ja põhjas piits" ning keskenduma ühest komponendist ja võta selle asemel kasutusele integreeritud süsteemitasandi lahendus "pakendikujundus".

Näiteks varem tegi tehases põhiriba, tehases B RF, tehases C antenn, ja seejärel tegi tehas d omad plaanid, kuidas integreerida ja ühendada. Nüüd pakivad ja kujundavad nad võimsate tootjate asemel otse põhiriba, RF ja antenn koos ja seejärel andke need kiireks kasutamiseks mobiiltelefonide tootjatele.

Süsteemitaseme integreerimine on 5g põhiriba ja raadiosageduse keerukuse olulise suurenemise vältimatu tulemus.

See on nagu rong. Varem oli roheliste autode kiirus aeglane. Käru ja esiosa saab projekteerida ja valmistada eraldi ning seejärel koos sõita. Kiirraudtee ajastul on kiirusindeks aga kahekordistunud. Kui jätkame eraldi projekteerimist ja tootmist, ei saa kelk ja esiosa sügavat koostööd teha, mis pole mitte ainult raske kiirusindeksi saavutamine, vaid ka võimalikud ohutusprobleemid.

Seetõttu on kiirraudtee EMUd tavaliselt ühtselt projekteeritud ja valmistatud.

Teisisõnu, pidades silmas ülalmainitud karme 5g indikaatoreid, on vaja läbi viia põhiriba ja raadiosageduse üldine kavandamine süsteemitasandi integratsiooni vaatenurgast. Nii saavad need kaks saavutada täiusliku tarkvara ja riistvara koordineerimise ning anda parima jõudluse (läbilaskvus, katvus jne) täieliku mängu.

Lisaks eesmärgi saavutamisele aitab integreeritud disain vähendada ka süsteemi lõplikku suurust ja mobiiltelefonide ruumi hõivatust. Süsteemi energiatarbimise ja soojuse hajumise juhtimiseks on integreeritud disainil ka ilmsed eelised.

Lõpuks on väga oluline pakkuda ka süsteemitasandi integratsioonilahendusi, mis võivad vähendada mobiiltelefonide tootjate projekteerimisraskusi ja hõlbustada nende toodete kiiremat turuletoomist ja turu haaramist.

▉5g RF must tehnoloogia

Vaatame 5g RF huvitavaid musta tehnoloogiaid, mis on integreeritud süsteemi tasemel.

Esiteks on esimene must tehnoloogia lairiba ümbriku jälgimine.

Kui RF-arhitektuuri varem tutvustati, oli olemas võimsusjälgija. Võimsusjälgijat kasutatakse koos võimsusvõimendiga.

Võimsusvõimendi on RF-i põhikomponent. See on nagu sarv, mis muudab väikese heli (signaali) suureks heliks (signaaliks).

Kui soovite sarve puhuda, peate koguma oma jõudu (toiteallikas). Võimsusjälgija ülesanne on juhtida sarve puhumise tugevust (võimsust).

Traditsiooniline puhumismeetod on sobiv meetod, st keskmise võimsuse jälgimine. Puhumisjõud jääb teatud aja jooksul konstantseks.

Lairiba ümbriku jälgimise (ET) tehnoloogia suudab jõudu täpselt juhtida. Teisisõnu, põhiriba (modem) saab juhtida RF-i mähisjoone jälgijat vastavalt signaali muutumisele ja seejärel täpselt juhtida traadita signaali edastusvõimsust.

Ümbriku jälgimise virtuaalne energiatarve on oluliselt madalam kui traditsioonilisel keskmise võimsuse jälgimisel

(pilt Qualcommist)

Sel viisil säästetakse oluliselt füüsilist jõudu (energiat), väheneb RF energiatarve ja pikeneb mobiiltelefoni ooteaeg.

Täpne edastusvõimsuse juhtimine aitab mobiiltelefonil saavutada parima signaaliedastuse efektiivsuse, et saavutada parem kanali kvaliteet. Mobiiltelefoni ja tugijaama vahelise "kahepoolse side" protsessis, kui mobiiltelefon saavutab parema kanalikvaliteedi, saab tugijaam toetada mobiiltelefoni paremate üles- ja allalingiteenuste realiseerimiseks, näiteks 2 & korda; 2 MIMO, võrgu kiirus on sujuvam. Lisaks loob parem kanalikvaliteet ka tugijaama poolel tingimused mobiiltelefonidele kõrgema järgu modulatsioonirežiimide (näiteks 256qam) eraldamiseks, mis võib parandada mobiiltelefonide läbilaskevõimet ning toetada kiiremaid ja paremaid andmeedastusteenuseid.

Qualcomm andis varem välja mitu põlvkonda Xiaolong 5g modemeid ja RF-süsteemiga integreeritud lairiba ümbriku jälgijat, mis on kasutusele võtnud ülaltoodud tehnoloogiad. Võrreldes teiste turul olevate tootjate kõige arenenumate toodetega on selle uusim lairiba ümbrikujälgija qet7100 parandanud energiatõhusust 30%.

Teine must tehnoloogia, mille me tutvustasime, on AI-abiga signaali täiustamise tehnoloogia.

See tehnoloogia on äsja veebruaris käivitatud Xiaolong X65 5g modemi ja raadiosagedussüsteemi uusim tehnoloogia. See on ka esimene kord tööstuses tutvustada kuuma AI tehnoloogiat mobiiltelefoni raadiosagedussüsteemis signaali parandamiseks.

AI abisignaali täiustamise tehnoloogia tuum on AI-tehnoloogia tutvustamine antenn häälestussüsteem. Antenni häälestamine jaguneb kaheks, üks on impedantsi sobitamine, teine ​​on ava häälestamine.

Vaatame kõigepealt impedantsi sobitamist.

Nn impedantsi sobitamist võib mõista omamoodi "ühendustoru" tööna.

RF-süsteemi komponendid on ühendatud antenn, täpselt nagu kaks veetoru. Kui takistus on ühtlane, on asend täiesti vastav. Sel ajal on veevool suurim ja signaali efektiivsus kõrgeim. Kui elemendi impedants on nihutatud, on veetoru kõver, veevool väike ja osa veevoolust läheb raisku.

Takistuse muutumisel on palju põhjuseid, näiteks käe puudutus, andmekaabli sisestamine, mobiiltelefoni kesta paigaldamine jne. Isegi erinevad hoidmisliigutused (vasak käsi, parem käsi, üks käsi, kaks kätt) toovad kaasa erineva impedantsi.

Traditsiooniline impedantsi sobitamise meetod on katsetada erinevaid impedantsi muutuste põhjuseid laboris, leida antenn iseloomulik väärtus ja seejärel juhtige RF-elementi läbi modemi, et reguleerida impedantsi nii, et ühendustoru oleks võimalikult joondatud veevarustustoruga.

AI lisasignaali täiustamise tehnoloogia eesmärk on võtta kasutusele AI algoritm, mis võimaldab teha suurandmete analüüsi ja masinõpet. antenn erinevate impedantsi muutuste omaväärtused, et saavutada impedantsi intelligentne reguleerimine ja saavutada kõige täiuslikum sobitusefekt.

Ausalt öeldes on see natuke nagu veevarustustoru ja veeühendustoru vahele põkkvooliku paigaldamine, et veevoolu võimalikult palju raisku ei läheks.

AI abisignaali täiustamine, mis on samaväärne RF ja vahelise dokkimisvoolikuga antenn

Ava häälestamine on suhteliselt lihtne, milleks on elektrilise pikkuse reguleerimine antenn.

Radiomeetrilisest vaatepunktist on ideaalne pikkus an antenn peaks olema veerand lainepikkusest. Tänapäeval muutub mobiilsidesüsteemi töösagedus dünaamiliselt kogu Netcomi, kahe kaardi ja kahe ooterežiimi tõttu. Näiteks mõnikord töötab see sagedusel 2.6 GHz ja mõnikord 3.5 GHz.

Kui töösagedus muutub, tähendab see, et muutub ka optimaalne lainepikkus. Seetõttu on vaja häälestada ava antenn, reguleerige pikkust antenn ja pikendage laineharja, et saavutada parim efekt.

Ühesõnaga, antenn impedantsi sobitamisel ja ava häälestamisel põhinevat häälestustehnoloogiat kasutatakse peamiselt väliskeskkonna mõju ületamiseks antenn signaali, reguleerige signaali dünaamiliselt ja parandage kasutajakogemust.

Tegeliku kontrolli kohaselt saab AI abisignaali täiustamise tehnoloogia abil süsteemi konteksti tajumise täpsust 30% võrra parandada, mis võib märkimisväärselt vähendada kõne katkemise kiirust ning parandada kiirust, katvust ja vastupidavust.

▉epiloog

5g RF-süsteemi jaoks on palju uuenduslikke musta tehnoloogiaid, nagu mitme kandja optimeerimine, lahtisidumise häälestamine, mitme SIM-kaardi täiustatud samaaegsus jne. Kõik need mustad tehnoloogiad on tehnoloogilise uuenduse tulemused. Nad on koondanud inseneride tarkuse ja pannud aluse 5g terminalide sujuvale käivitamisele.

Tänapäeva 5g RF ei ole enam põhiriba abiseade, vaid oluline mobiiltelefoni komponent, mis võib olla põhiribaga võrdsel tasemel ja üksteist täiendada.

5g võrguehituse süvenemisega hakkasid lisaks mobiilsidele õitsele puhkema ka 5g vertikaalsete tööstusrakenduste stsenaariumid. 5g terminali vorm muutub mitmekesisemaks ja 5g RF esiotsa ette pannakse suurem test.

Milliseid uusi trikke 5g RF sel ajal mängib? Ootame ja vaatame!

See artikkel pärineb"Elektroonilise inseneri maailm”, võtke meiega ühendust, kui teil on rikkumiste kohta küsimusiToetada intellektuaalomandi õiguste kaitset. Kordustrükkimiseks märkige ära algallikas ja autor.