Утасгүй холбооны хурдацтай хөгжиж буй орчинд антенн нь энгийн металл дамжуулагч байхаа больсон. нэвтрүүлж Миллиметр долгионы (mmWave) зурвас, 5G-д Massive MIMO технологийг , олон тэрбум эд зүйлсийн интернет (IoT) төхөөрөмжүүдийг холбосноор антенн нь харьцангуй бие даасан идэвхгүй бүрэлдэхүүн хэсгээс ухаалаг дэд систем болон хувирсан ерөнхий радио давтамжийн урд талын (RFFE) архитектурын өндөр нэгдсэн .
Одоогийн антенны загвар нь гурван үндсэн сорилттой тулгардаг: маш жижигрүүлсэн терминалуудын олон зурвасын хамрах хүрээг хангах; өндөр давтамжийн өндөр алдагдлыг бууруулах; мөн програм хангамжаар тодорхойлсон динамик цацрагийн хяналтыг идэвхжүүлэх. Энэхүү нийтлэл нь антенны мэргэжлийн инженер эдгээр сорилтод гүн гүнзгий дүн шинжилгээ хийж, салбар нь сүйрлийн шинэлэг зүйлд хэрхэн хариу үйлдэл үзүүлж байгааг илчлэх салбарын гарын авлага болно.
Нэгдүгээр сорилт: Дэд 6 ГГц-ээс mmWave руу шилжих үсрэлт ба асар их MIMO-ийн интеграцийн бэрхшээл
Давтамжийн өсөлт нь 5G-ийн хувьд хэт өндөр зурвасын өргөнийг эрэлхийлэх зайлшгүй сонголт боловч антенны дизайнд хэт физик хязгаарлалтыг бий болгодог.
Замын алдагдал ба EIRP нөхөн олговрын хоорондох зөрчил Физик түгжрэл: Давтамж нь 6 ГГц-ээс 28 ГГц эсвэл 39 ГГц хүртэл нэмэгдэхэд чөлөөт зайн замын алдагдал квадратаар нэмэгддэг. Инженерүүд үр дүнтэй изотроп цацрагийн хүчийг (EIRP) мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх замаар дохионы сулралыг нөхөх ёстой.
Антенны шинэчлэл: Их хэмжээний MIMO ба цацраг үүсгэх: Энэ бол замын алдагдлыг даван туулах цорын ганц үр дүнтэй арга юм.
• Массив MIMO нь цацрагийн энергийг нарийн гол дэлбээнд төвлөрүүлэхийн тулд олон зуун антенны элементүүдийг ашигладаг бөгөөд ингэснээр массивын өндөр өсөлтийг бий болгодог.
• Аж үйлдвэрийн чиг хандлага: Энэ нь эрчим хүчний өсгөгч (PA), дамжуулагч (TRX) болон антенны элементүүдийг нягт нэгтгэсэн идэвхтэй антенны нэгжийг (AAU) өргөнөөр нэвтрүүлэхэд шууд хүргэсэн. Энэ нь уламжлалт тэжээгчээс үүсэх дамжуулалтын алдагдлыг арилгаж, системийн нийт цацрагийн эрчим хүчний (TRP) өндөр гаралтыг баталгаажуулдаг.
H3: 1.2. Антенны элементийн холболт ба өндөр давтамжийн дулааны тархалт
• Mutual Coupling: Massive MIMO массивуудад антенны элементүүдийн хоорондын зай багасах тусам харилцан холболт эрчимждэг. Энэ нь массивын цацрагийн үр ашиг, цацраг үүсгэх чадварыг эрс доройтуулдаг. Салгах сүлжээ эсвэл цахилгаан соронзон зурвасын (EBG) бүтэц зэрэг тусгаарлах шийдлүүд шаардлагатай.
• Дулаан түгээх сорилт: AAU доторх олон тооны RF чип ба PA нь өндөр хүчин чадалтай ажиллах үед их хэмжээний дулаан үүсгэдэг. Өндөр температур нь антенны материалын диэлектрик тогтмолыг зөөлрүүлж, резонансын давтамжийг бууруулж, гүйцэтгэлийн доройтолд хүргэдэг. Нарийн дулаан-цахилгаан симуляци хийх шаардлагатай.
Хоёрдугаар сорилт: Терминалыг жижигрүүлэх ба олон зурвасын өндөр үр ашигтай хамрах хүрээний хоорондох солилцоо
Ухаалаг утас, ухаалаг цаг гэх мэт орон зайн хязгаарлагдмал терминалуудад антенууд нь арав гаруй зурвасыг (4G/5G/Wi-Fi/GPS) хамгийн бага хэмжээгээр дэмжих шаардлагатай бөгөөд энэ нь сонгодог хэмжээ-үр ашиг- зурвасын өргөнийг бий болгодог .
Үр ашгийн золиос: Жижигрүүлсэн антеннуудын төрөлхийн алдагдал
Бяцруулах арга: Антенны хэмжээг λ /10 ба түүнээс бага болгохын тулд инженерүүд ихэвчлэн аргыг ашигладаг . индуктив ачаалал эсвэл бүтцийн гулзайлтын .
Физик хязгаарлалт: дагуу Чу-ийн хязгаарын жижиг антенны зурвасын өргөн ба үр ашгийн онолын дээд хязгаар байдаг. Резонансыг хадгалахын тулд жижигрүүлсэн антенууд нь ихэвчлэн маш өндөр чанарын хүчин зүйлтэй байдаг бөгөөд энэ нь нарийн зурвасын өргөн , дамжуулагчийн оммын алдагдалд хүргэдэг . Тиймээс цацрагийн үр ашиг нь ихэвчлэн 50% -иас бага байдаг..
Антенны инноваци: бүтэц, материал, үйлдвэрлэлийн хувьсгал
Энэхүү бэрхшээлийг даван туулахын тулд салбар нь материал, үйлдвэрлэлийн процесст анхаарлаа хандуулдаг.
Өндөр диэлектрик тогтмол керамик: ашиглагддаг GPS/IoT модулиудад . Тэд хүлээн зөвшөөрөгдөх үр ашгийг хадгалахын зэрэгцээ өндөр εᵣ ашиглах замаар хэмжээг үр дүнтэй багасгадаг.
LDS/FPC процессууд: Лазерын шууд бүтэц (LDS) болон уян хатан хэвлэмэл хэлхээний (FPC) антенууд нь антенны хэв маягийг төхөөрөмжийн доторх нарийн дагуу байрлуулж төвөгтэй хавтгай бус гадаргуугийн , олон зурваст хамтран амьдрахад захын зайг дээд зэргээр ашиглах боломжийг олгодог.
Антен тааруулах модулиуд (Тохируулагч): Эдгээр модулиуд програмчлагдсан хувьсах конденсатор/индукторуудыг ашигладаг. нь янз бүрийн давтамжийн зурваст антенны эсэргүүцэл болон цахилгааны уртыг динамикаар тохируулахын тулд Энэ нь VSWR оновчтой хязгаарт (жишээ нь, VSWR < 2:1) хэвээр байх болно. давтамжийн өөрчлөлт эсвэл гар хэрэглэгчийн нөлөөллөөс үл хамааран
·
Гурав дахь сорилт: Идэвхгүй техник хангамжаас програмчлагдсан ухаалаг систем рүү шилжих
Ирээдүйн харилцааны орчин нь динамик бөгөөд төвөгтэй байдаг. Антенн нь статик техник хангамжаас бодит цаг хугацаанд мэдрэх, дасан зохицох чадвартай програм хангамжаар тодорхойлогдсон бүрэлдэхүүн хэсэг болж хувирах ёстой.
Эвдэрсэн инноваци: Багц дахь антен (AiP) ба RFFE интеграци
AiP-ийн тодорхойлолт: Багц дахь антен (AiP) технологи нь антенны элементүүд, RFFE чипүүд (PA, LNA, TRX), тэр ч байтугай нэг багц эсвэл модулийн үндсэн зурвасын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нэгтгэдэг. Энэ нь чип ба багцын субстрат хоорондын өндөр давтамжийн дамжуулах шугамыг бүрмөсөн арилгаж, харилцан холболтын алдагдлыг багасгадаг..
Конвергенцийн чиг хандлага: AiP нь антенны инженерүүд, чип зохион бүтээгчид, сав баглаа боодлын инженерүүдийн хооронд гүнзгий хамтын ажиллагааг хөгжүүлж, эцсийн зорилго нь AoC (Чип дээрх антен)-д хүрэх зорилготой.антеныг цахиур дээр шууд хэрэгжүүлдэг
6G түлхүүр идэвхжүүлэгч: Дахин тохируулах боломжтой ухаалаг гадаргуу (RIS) / ухаалаг тусгал гадаргуу (IRS)
Зарчим: Ухаалаг тусгал гадаргуу (IRS / RIS) нь 6G-ийн хамгийн халуун хэрэглээний нэг юм. RIS нь том хэмжээний Metasurface массивыг ашигладаг бөгөөд элемент бүрийн фазын тусгалыг програм хангамжийн програмчлалаар хянадаг. Энэ нь орчны цацруулагчийг (хана, шил гэх мэт) болгон хувиргадаг . удирдах боломжтой 'дохионы толь'
Утга: RIS нь mmWave дохионы бөглөрлийг үр дүнтэй даван туулж , эрчим хүчийг шууд хамрахад хэцүү хэсгүүдэд чиглүүлдэг. Энэ нь сүлжээний эрчим хүчний үр ашиг, хамрах хүрээг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлж, програмчлагдсан утасгүй орчинг бий болгодог.
Дүгнэлт ба салбарын хэтийн төлөв
5G/IoT-ийн эрин үед учирч буй гурван үндсэн сорилт болох өндөр давтамжийн интеграцчлал, хэт жижигрүүлэх, динамик хяналт зэрэг нь салбарын оюун ухаан, интеграцчлал, программ хангамжаар тодорхойлсон чадавхи руу шилжих шилжилтийг хурдасгаж байна.
Антенны инженерийн үүрэг бол уламжлалт цахилгаан соронзон орон шийдэгчээс болж хувирах явдал юм салбар хоорондын системийн интегратор . Ирээдүйн амжилт нь зэрэг дэвшилтэт технологийг эзэмшиж AiP , RIS , дулааны менежмент, материаллаг шинжлэх ухаан, хиймэл оюун ухааны тусламжтайгаар дизайн хийх цогц ур чадвараас хамаарна.
