ໃນພູມສັນຖານທີ່ພັດທະນາຢ່າງໄວວາຂອງການສື່ສານໄຮ້ສາຍ, ເສົາອາກາດບໍ່ແມ່ນຕົວນໍາໂລຫະທີ່ງ່າຍດາຍ. ດ້ວຍການນໍາເອົາ ແຖບ millimeter-wave (mmWave) , ເຕັກໂນໂລຊີ Massive MIMO ໃນ 5G, ແລະການເຊື່ອມຕໍ່ ອຸປະກອນ Internet of Things (IoT) , ຫລາຍພັນລ້ານ ເຄື່ອງ, ເສົາອາກາດໄດ້ພັດທະນາຈາກອົງປະກອບຕົວຕັ້ງຕົວຕີທີ່ຂ້ອນຂ້າງເອກະລາດເຂົ້າໄປໃນ ລະບົບຍ່ອຍອັດສະລິຍະ ທີ່ປະສົມປະສານສູງ ພາຍໃນສະ ຖາປັດຕະຍະກໍາ Radio Frequency Front-End (RFFE) .
ການອອກແບບເສົາອາກາດໃນປະຈຸບັນປະເຊີນກັບສິ່ງທ້າທາຍຫຼັກສາມຢ່າງ: ການບັນລຸການຄຸ້ມຄອງຫຼາຍແຖບໃນ terminals miniaturized ທີ່ສຸດ; ຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍໃນລະດັບຄວາມຖີ່ສູງ; ແລະເຮັດໃຫ້ການຄວບຄຸມ beam ແບບໄດນາມິກທີ່ກໍານົດໂດຍຊອບແວ. ບົດຄວາມນີ້ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນຄູ່ມືອຸດສາຫະກໍາຂອງທ່ານ, ບ່ອນທີ່ວິສະວະກອນເສົາອາກາດມືອາຊີບວິເຄາະຄວາມທ້າທາຍເຫຼົ່ານີ້ຢ່າງເລິກເຊິ່ງແລະເປີດເຜີຍໃຫ້ເຫັນວ່າອຸດສາຫະກໍາກໍາລັງຕອບສະຫນອງແນວໃດດ້ວຍການປະດິດສ້າງທີ່ລົບກວນ.
ສິ່ງທ້າທາຍອັນໜຶ່ງ: ການກ້າວກະໂດດຈາກ Sub-6GHz ໄປເປັນ mmWave ແລະການເຊື່ອມສານຂອງ MIMO ຂະໜາດໃຫຍ່
ການເພີ່ມຄວາມຖີ່ແມ່ນເປັນທາງເລືອກທີ່ຫຼີກລ່ຽງບໍ່ໄດ້ສໍາລັບ 5G ເພື່ອຕິດຕາມແບນວິດທີ່ສູງທີ່ສຸດ, ແຕ່ມັນແນະນໍາຂໍ້ຈໍາກັດທາງດ້ານຮ່າງກາຍທີ່ສຸດຕໍ່ການອອກແບບເສົາອາກາດ.
ການຂັດແຍ້ງລະຫວ່າງການສູນເສຍເສັ້ນທາງແລະການຊົດເຊີຍ EIRP Bottleneck Physical Bottleneck: ເມື່ອຄວາມຖີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຈາກ Sub-6GHz ເປັນ 28 GHz ຫຼື 39 GHz, ການສູນເສຍເສັ້ນທາງ Free-Space ເພີ່ມຂຶ້ນ quadratically. ວິສະວະກອນຕ້ອງຊົດເຊີຍການຫຼຸດສັນຍານນີ້ໂດຍການເພີ່ມພະລັງງານ Isotropic Radiated Power (EIRP) ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.
Antenna Innovation: Massive MIMO ແລະ Beamforming: ນີ້ແມ່ນວິທີດຽວທີ່ມີປະສິດທິພາບທີ່ຈະເອົາຊະນະການສູນເສຍເສັ້ນທາງ.
• Massive MIMO ໃຊ້ array ຂອງຫຼາຍຮ້ອຍອົງປະກອບຂອງເສົາອາກາດເພື່ອສຸມໃສ່ພະລັງງານ radiated ເຂົ້າໄປໃນ Lobe ແຄບ, ດັ່ງນັ້ນການບັນລຸ array ສູງ.
• ທ່າອ່ຽງຂອງອຸດສາຫະກໍາ: ອັນນີ້ນໍາໄປສູ່ການຮັບຮອງເອົາຢ່າງແຜ່ຫຼາຍຂອງ Active Antenna Unit (AAU), ເຊິ່ງປະສົມປະສານກັບ Power Amplifier (PA), Transceiver (TRX), ແລະອົງປະກອບຂອງເສົາອາກາດ. ນີ້ກໍາຈັດການສູນເສຍສາຍສົ່ງທີ່ນໍາສະເຫນີໂດຍ feeders ແບບດັ້ງເດີມແລະຮັບປະກັນຜົນຜະລິດຂອງພະລັງງານທັງຫມົດ radiated (TRP) ສູງຂອງລະບົບ.
H3: 1.2. ການເຊື່ອມເສົາອາກາດອົງປະກອບແລະການກະຈາຍຄວາມຮ້ອນໃນຄວາມຖີ່ສູງ
• ການເຊື່ອມຕໍ່ເຊິ່ງກັນແລະກັນ: ໃນອະເຣ MIMO ຂະໜາດໃຫຍ່, ເນື່ອງຈາກໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງອົງປະກອບເສົາອາກາດຫຼຸດລົງ, ການເຊື່ອມຕໍ່ກັນຈະຮຸນແຮງຂຶ້ນ. ອັນນີ້ເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບການແຜ່ລັງສີຂອງອາເຣ ແລະ ການປະຕິບັດການປະກອບການກະຈາຍສຽງຢ່າງຮ້າຍແຮງ. ການແກ້ໄຂການໂດດດ່ຽວ, ເຊັ່ນເຄືອຂ່າຍ decoupling ຫຼື Electromagnetic Band Gap (EBG), ໂຄງສ້າງແມ່ນຈໍາເປັນ.
• ສິ່ງທ້າທາຍການລະບາຍຄວາມຮ້ອນ: ຊິບ RF ແລະ PA ຈໍານວນຫຼວງຫຼາຍພາຍໃນ AAU ສ້າງຄວາມຮ້ອນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນລະຫວ່າງການດໍາເນີນງານທີ່ມີພະລັງງານສູງ. ອຸນຫະພູມສູງເຮັດໃຫ້ຄົງທີ່ dielectric ຂອງອຸປະກອນການເສົາອາກາດພຽງເລັກນ້ອຍ, ນໍາໄປສູ່ການ detuning ຄວາມຖີ່ resonance ແລະການເສື່ອມສະພາບການປະຕິບັດ. ການຈຳລອງການຮ່ວມກັບເຄື່ອງໃຊ້ໄຟຟ້າທີ່ຊັດເຈນແມ່ນບັງຄັບ.
ສິ່ງທ້າທາຍອັນສອງ: ການຄ້າລະຫວ່າງການໃຫ້ບໍລິມາດຖານຂະໜາດນ້ອຍ ແລະການຄຸ້ມຄອງປະສິດທິພາບສູງຫຼາຍແຖບ
ໃນຈຸດທີ່ຈຳກັດພື້ນທີ່ ເຊັ່ນ: ໂທລະສັບສະມາດໂຟນ ແລະໂມງອັດສະລິຍະ, ຕ້ອງໃຊ້ເສົາອາກາດເພື່ອຮອງຮັບຫຼາຍສິບແຖບ (4G/5G/Wi-Fi/GPS) ໃນປະລິມານທີ່ໜ້ອຍທີ່ສຸດ, ສ້າງເປັນ trilemma ຂະໜາດ-ປະສິດທິພາບ-ແບນວິດ ແບບຄລາສສິກ .
ການເສຍສະລະປະສິດທິພາບ: ການສູນເສຍທີ່ເກີດຂື້ນໃນເສົາອາກາດຂະໜາດນ້ອຍ
ເຕັກນິກການປັບຂະໜາດນ້ອຍ: ເພື່ອຫຍໍ້ຂະໜາດເສົາອາກາດລົງເປັນ λ / 10 ຫຼືໜ້ອຍກວ່າ, ວິສະວະກອນມັກໃຊ້ເຕັກນິກຕ່າງໆ ເຊັ່ນ: ການໂຫຼດ inductive ຫຼື ການບິດໂຄງສ້າງ..
ຂໍ້ຈໍາກັດທາງດ້ານຮ່າງກາຍ: ອີງຕາມ ການຈໍາກັດຂອງ Chu , ມີສູງສຸດທາງທິດສະດີສໍາລັບແບນວິດແລະປະສິດທິພາບຂອງເສົາອາກາດຂະຫນາດນ້ອຍ. ເພື່ອຮັກສາ resonance, ສາຍອາກາດ miniaturized ມັກຈະມີປັດໄຈຄຸນນະພາບສູງຫຼາຍ, ເຊິ່ງນໍາໄປສູ່ ການແບນວິດແຄບ ແລະ ການສູນເສຍ conductor ohmic ທີ່ສໍາຄັນ . ດັ່ງນັ້ນ, ປະສິດທິພາບຂອງລັງສີມັກຈະຕໍ່າກວ່າ 50%.
ນະວັດຕະກໍາເສົາອາກາດ: ການປະຕິວັດໃນໂຄງສ້າງ, ວັດສະດຸ, ແລະການຜະລິດ
ເພື່ອເອົາຊະນະບັນຫານີ້, ອຸດສາຫະກໍາໄດ້ສຸມໃສ່ອຸປະກອນການແລະຂະບວນການຜະລິດ:
High-Dielectric Constant Ceramics: ໃຊ້ໃນ ໂມດູນ GPS/IoT . ພວກເຂົາເຈົ້າປະສິດທິຜົນຫຼຸດຜ່ອນຂະຫນາດໂດຍການນໍາໃຊ້εᵣສູງໃນຂະນະທີ່ຮັກສາປະສິດທິພາບທີ່ຍອມຮັບ.
ຂະບວນການ LDS/FPC: ການສ້າງໂຄງສ້າງແບບເລເຊີໂດຍກົງ (LDS) ແລະ ເສົາອາກາດ ແບບພິມວົງຈອນແບບຍືດຫຍຸ່ນ (FPC) ຊ່ວຍໃຫ້ຮູບແບບເສົາອາກາດຖືກວາງອອກຕາມ ພື້ນຜິວທີ່ບໍ່ສະລັບສັບ ຊ້ອນ ພາຍໃນອຸປະກອນ, ເພີ່ມການໃຊ້ພື້ນທີ່ຕໍ່ຂ້າງເພື່ອການຢູ່ຮ່ວມກັນຫຼາຍແຖບ.
ໂມດູນການປັບສາຍເສົາອາກາດ (ຕົວຮັບ): ໂມດູນເຫຼົ່ານີ້ໃຊ້ ຕົວເກັບປະຈຸ / inductors ທີ່ ສາມາດ ປ່ຽນແປງໄດ້ຂອງໂປແກມເພື່ອປັບການຈັບຄູ່ impedance ຂອງເສົາອາກາດແລະຄວາມຍາວໄຟຟ້າໃນທົ່ວແຖບຄວາມຖີ່ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ນີ້ຮັບປະກັນວ່າ VSWR ຍັງຄົງຢູ່ໃນຂອບເຂດທີ່ເຫມາະສົມ (ຕົວຢ່າງ, VSWR < 2: 1) ເຖິງວ່າຈະມີການປ່ຽນແປງຄວາມຖີ່ຫຼືຜົນກະທົບຂອງຜູ້ໃຊ້ທີ່ເຮັດດ້ວຍມື.
·
ສິ່ງທ້າທາຍສາມ: ການຫັນປ່ຽນຈາກຮາດແວແບບ Passive ໄປສູ່ລະບົບອັດສະລິຍະຂອງໂປຣແກຣມ
ສະພາບແວດລ້ອມການສື່ສານໃນອະນາຄົດແມ່ນເຄື່ອນໄຫວແລະສະລັບສັບຊ້ອນ. ເສົາອາກາດຕ້ອງພັດທະນາຈາກຊິ້ນສ່ວນຂອງຮາດແວຄົງທີ່ໄປສູ່ອົງປະກອບທີ່ກໍານົດໂດຍຊອບແວທີ່ສາມາດຮັບຮູ້ ແລະປັບຕົວໄດ້ໃນເວລາຈິງ.
ການປະດິດສ້າງທີ່ລົບກວນ: ເສົາອາກາດໃນຊຸດ (AiP) ແລະການເຊື່ອມໂຍງ RFFE
ຄໍານິຍາມ AiP: ເທກໂນໂລຍີ Antenna in Package (AiP) ປະສົມປະສານອົງປະກອບເສົາອາກາດ, ຊິບ RFFE (PA, LNA, TRX), ແລະແມ້ກະທັ້ງອົງປະກອບ baseband ພາຍໃນຊຸດຫຼືໂມດູນດຽວກັນ. ນີ້ຈະລົບລ້າງສາຍສົ່ງຄວາມຖີ່ສູງລະຫວ່າງຊິບ ແລະ ແຜ່ນຮອງແພັກເກັດຢ່າງສົມບູນ, ຫຼຸດຜ່ອນ ການສູນເສຍການເຊື່ອມຕໍ່ລະຫວ່າງກັນ..
Convergence Trend: AiP ຊຸກຍູ້ການຮ່ວມມືຢ່າງເລິກເຊິ່ງລະຫວ່າງວິສະວະກອນເສົາອາກາດ, ຜູ້ອອກແບບຊິບ, ແລະວິສະວະກອນການຫຸ້ມຫໍ່, ໂດຍມີເປົ້າໝາຍສູງສຸດໃນການບັນລຸ AoC (Atenna on Chip) , ບ່ອນທີ່ເສົາອາກາດຖືກຮັບຮູ້ໂດຍກົງໃສ່ຊິລິໂຄນ.
6G Key Enabler: Reconfigurable Intelligent Surfaces (RIS) / Smart Reflecting Surface (IRS)
ຫຼັກການ: ການ ສະທ້ອນພື້ນຜິວອັດສະລິຍະ (IRS / RIS) ແມ່ນຫນຶ່ງໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ 6G ທີ່ຮ້ອນທີ່ສຸດ. RIS ໃຊ້ ຂະຫນາດໃຫຍ່ Metasurface array ທີ່ການສະທ້ອນໄລຍະຂອງແຕ່ລະອົງປະກອບຖືກຄວບຄຸມໂດຍການດໍາເນີນໂຄງການຊອບແວ. ອັນນີ້ປ່ຽນແສງສະທ້ອນສະພາບແວດລ້ອມ (ເຊັ່ນ: ຝາ ແລະແກ້ວ) ໃຫ້ເປັນ 'ກະຈົກສັນຍານ.' ທີ່ສາມາດຄວບຄຸມໄດ້.
ມູນຄ່າ: RIS ປະສິດທິຜົນເອົາຊະ ນະການຂັດຂວາງ ຂອງສັນຍານ mmWave, ການຊີ້ນໍາພະລັງງານໄປສູ່ພື້ນທີ່ທີ່ຍາກທີ່ຈະກວມເອົາໂດຍກົງ. ອັນນີ້ຊ່ວຍເພີ່ມປະສິດທິພາບ ແລະການຄຸ້ມຄອງພະລັງງານຂອງເຄືອຂ່າຍຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ເຮັດໃຫ້ ສະພາບແວດລ້ອມໄຮ້ສາຍທີ່ເປັນໂປຣແກຣມໄດ້.
ບົດສະຫຼຸບແລະການຄາດຄະເນອຸດສາຫະກໍາ
ສິ່ງທ້າທາຍຫຼັກສາມຢ່າງທີ່ເກີດຈາກຍຸກ 5G/IoT - ການເຊື່ອມໂຍງຄວາມຖີ່ສູງ, ການເຮັດໃຫ້ຂະໜາດນ້ອຍທີ່ສຸດ, ແລະການຄວບຄຸມແບບເຄື່ອນໄຫວ - ແມ່ນການເລັ່ງການຫັນປ່ຽນຂອງອຸດສາຫະກຳໄປສູ່ ຄວາມສະຫຼາດ, ການເຊື່ອມໂຍງ ແລະຄວາມສາມາດທີ່ກຳນົດໂດຍຊອບແວ.
ພາລະບົດບາດຂອງວິສະວະກອນເສົາອາກາດແມ່ນການຫັນປ່ຽນຈາກ ຕົວແກ້ໄຂພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ ແບບດັ້ງເດີມ ໄປສູ່ ການລວມລະບົບ interdisciplinary . ຄວາມສໍາເລັດໃນອະນາຄົດຈະຂຶ້ນກັບການຊໍານິຊໍານານຂອງເຕັກໂນໂລຢີທີ່ກ້າວຫນ້າເຊັ່ນ AiP ແລະ RIS , ແລະມີທັກສະທີ່ສົມບູນແບບໃນ ການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນ, ວິທະຍາສາດວັດສະດຸ, ແລະການອອກແບບທີ່ມີການຊ່ວຍເຫຼືອ AI.
