4G/LTE天線設計解決方案

作者:天盛科技 來源:轉載 日期:2015/12/29 10:27:55

   在移動數據設備中,天線是“接觸”網絡的唯一部件,優化4G天線性能變得越來越重要。然而,智能手機和平板電腦中的4G天線設計所面臨的挑戰十分艱巨。盡管應對這些挑戰有多種可行的解決方案,但每一種都會有潛在的性能折衷。

   有許多因素會影響手持移動通信設備的天線性能。雖然這些因素是相關的,但通常可以分成三大類:天線尺寸、多副天線之間的互耦以及設備使用模型。

   天線尺寸天線尺寸取決于三個要素:工作帶寬、工作頻率和輻射效率。今天的帶寬要求越來越高,其推動力來自美國的FCC頻率分配和全球范圍內的運營商漫游 協議;不同地區使用不同的頻段。“帶寬和天線尺寸是直接相關的”且“效率和天線尺寸是直接相關的”--這通常意味著,更大尺寸的天線可以提供更大的帶寬和 更高的效率。

   除了帶寬外,4G天線尺寸還取決于工作頻率。在北美地區,運營商Verizon Wireless和AT&T Mobility選擇推廣的LTE產品工作在700MHz頻段,這在幾年前是FCC UHF-TV再分配頻段的一部分。這些新的頻段(17,704-746MHz和13,746-786MHz)比北美使用的傳統蜂窩頻段 (5,824-894MHz)要低。這個變化是巨大的,因為頻率越低,波長越長,因而需要更長的天線才能保持輻射效率不變。為了保證輻射效率,天線尺寸必 須做大。然而,設備系統設計人員還需要增加更大的顯示器和更多的功能,因此可用的4G天線長度和整個體積受到極大限制,從而降低了天線帶寬和效率。

   4G天線間互耦更新的高速無線協議要求使用MIMO(多入多出)天線。MIMO要求多根天線(通常是兩根)同時工作在相同頻率。因此,話機設備上需要放置多根天線,這些天線要同時工作且相互不能有影響。當兩根或更多天線位置靠得很近時,就會產生一種被稱為互耦的現象。