Afọ iri gara aga, smartphones na-akwadokarị naanị ụkpụrụ ole na ole na-arụ ọrụ na bandwit GSM anọ, yana ikekwe ụkpụrụ WCDMA ma ọ bụ CDMA2000 ole na ole. N'ịbụ ndị nwere eriri ugboro ole na ole ịhọrọ site na, a na-enweta ụfọdụ ogo nke ịdị n'otu zuru ụwa ọnụ site na ekwentị GSM "quad-band", nke na-eji band 850/900/1800/1900 MHz na enwere ike iji ya ebe ọ bụla n'ụwa (ọfọn, mara mma).
Nke a bụ nnukwu uru maka ndị njem ma na-emepụta nnukwu akụ na ụba nke ọnụ ọgụgụ maka ndị na-emepụta ngwaọrụ, bụ ndị na-achọ naanị ịhapụ ụdị ole na ole (ma ọ bụ ma eleghị anya naanị otu) maka ahịa ụwa dum. Ngwa ngwa ruo taa, GSM ka bụ naanị teknụzụ ịnweta ikuku na-enye mkpagharị zuru ụwa ọnụ. Site n'ụzọ, ọ bụrụ na ị maghị, GSM na-eji nwayọọ nwayọọ na-ewepụ.
Ekwentị ọ bụla tozuru oke maka aha ahụ ga-akwado ohere 4G, 3G na 2G nwere ihe dị iche iche RF chọrọ n'ihe gbasara bandwidth, ike ibufe, nnabata nnabata na ọtụtụ paramita ndị ọzọ.
Na mgbakwunye, n'ihi na enwere ụdịdị dị iche iche zuru ụwa ọnụ, ụkpụrụ 4G na-ekpuchi ọnụ ọgụgụ dị ukwuu nke eriri ugboro, yabụ ndị ọrụ nwere ike iji ha ugboro ugboro ọ bụla dị na mpaghara ọ bụla - ugbu a 50 bands na mkpokọta, dị ka ọ dị na ụkpụrụ LTE1. Ezi "ekwentị ụwa" ga-arụ ọrụ na gburugburu ndị a niile.
Isi nsogbu nke redio ekwentị ọ bụla ga-edozirịrị bụ "nkwurịta okwu duplex". Mgbe anyị na-ekwu okwu, anyị na-ege ntị n'otu oge. Usoro redio n'oge na-eji push-to- talk (ụfọdụ ka na-eme), ma mgbe anyị na-ekwu okwu na ekwentị, anyị na-atụ anya ka onye nke ọzọ kwụsị anyị. Ngwaọrụ cellular ọgbọ mbụ (analog) na-eji "nzacha duplex" (ma ọ bụ duplexers) iji nweta downlink na-enweghị "iju ya anya" site na ịnyefe uplink na ugboro dị iche.
Ime ka nzacha ndị a dị ntakịrị ma dị ọnụ ala bụ nnukwu ihe ịma aka nye ndị nrụpụta ekwentị mbụ. Mgbe ewebatara GSM, e mere protocol ka ndị transceivers wee rụọ ọrụ na “ọkara duplex mode”.
Nke a bụ ụzọ amamihe dị na ya iji kpochapụ duplexers, ma bụrụ isi ihe na-enyere GSM aka ịghọ ọnụ ala dị ọnụ ala, nkà na ụzụ bụ isi nke nwere ike ịchịkwa ụlọ ọrụ ahụ (na ịgbanwe ụzọ ndị mmadụ si ezi ozi na usoro ahụ).
Ekwentị dị mkpa sitere na Andy Rubin, onye mepụtara sistemụ arụmọrụ gam akporo, na-egosipụta njirimara njikọta kachasị ọhụrụ gụnyere Bluetooth 5.0LE, GSM/LTE dị iche iche na antenna Wi-Fi zoro ezo na etiti titanium.
N'ụzọ dị mwute, a na-echefu ihe mmụta site na idozi nsogbu teknụzụ ngwa ngwa na agha teknụzụ na ndọrọ ndọrọ ọchịchị nke mmalite nke 3G, na ụdị nke ugbu a na-achịkwa ugboro ugboro duplexing (FDD) chọrọ duplexer maka ìgwè FDD ọ bụla nke ọ na-arụ ọrụ. Obi abụọ adịghị ya na ọganihu LTE na-abịa na ọnụ ahịa na-arị elu.
Ọ bụ ezie na ụfọdụ ìgwè nwere ike iji Time Division Duplex, ma ọ bụ TDD (ebe redio na-agbanwe ngwa ngwa n'etiti nnyefe na ịnata), ole na ole n'ime ndị a dị. Ọtụtụ ndị ọrụ (ma ewezuga ndị Eshia) na-ahọrọ oke FDD, nke nwere ihe karịrị 30.
Ihe nketa nke TDD na FDD ụdịdị dị iche iche, ihe isi ike nke ịtọhapụ ndị agha zuru ụwa ọnụ n'ezie, yana ọbịbịa nke 5G nwere ọtụtụ band na-eme ka nsogbu duplex dị mgbagwoju anya karị. Ụzọ ndị a na-ekwe nkwa n'okpuru nyocha gụnyere atụmatụ ọhụrụ dabere na nzacha yana ikike iwepụ nnyonye anya onwe onye.
Nke ikpeazụ na-ewetakwara ya ohere dịtụ mma nke "nriji" duplex (ma ọ bụ "in-band full duplex"). N'ọdịnihu nke nkwukọrịta mkpanaka 5G, anyị nwere ike ịtụle ọ bụghị naanị FDD na TDD, kamakwa duplex na-agbanwe agbanwe dabere na teknụzụ ọhụrụ ndị a.
Ndị na-eme nchọpụta na Mahadum Aalborg dị na Denmark ewepụtala ihe owuwu “Smart Antenna Front End” (SAFE) 2-3 nke na-eji (lee ihe atụ dị na ibe 18) antenna dị iche iche maka nnyefe na nnabata ma jikọta antenna ndị a na (arụmọrụ dị ala) yana njikọta na nhazi nhazi. nzacha iji nweta nnyefe achọrọ na iche nnabata.
Ọ bụ ezie na arụmọrụ ahụ dị egwu, mkpa maka antenna abụọ bụ nnukwu ihe ndọghachi azụ. Ka ekwentị na-adịwanye njọ ma na-akpụ akpụ, ohere dị maka antenna na-adịwanye ntakịrị.
Ngwa mkpanaaka na-achọkwa ọtụtụ antenna maka ịgbasa mbara igwe (MIMO). Ekwentị mkpanaaka nwere ụlọ nchekwa SAFE yana nkwado 2 × 2 MIMO chọrọ naanị antenna anọ. Na mgbakwunye, oke nlegharị anya nke nzacha na antennas ndị a nwere oke.
Ya mere ekwentị mkpanaaka zuru ụwa ọnụ ga-achọkwa ịmegharị ihe owuwu interface a iji kpuchie eriri ugboro LTE niile (450 MHz ruo 3600 MHz), nke ga-achọkwu antennas, ọtụtụ tuner antenna na ihe nzacha ndị ọzọ, nke na-eweghachi anyị na ajụjụ ndị a na-ajụkarị gbasara ya. multi-band ọrụ n'ihi mbiputegharị nke components.
Ọ bụ ezie na enwere ike itinyekwu antennas na mbadamba nkume ma ọ bụ laptọọpụ, ọganihu ọzọ na nhazi na / ma ọ bụ obere nhazi dị mkpa iji mee ka nkà na ụzụ a dabara adaba maka smartphones.
A na-eji duplex nwere nguzozi eletriki kemgbe mmalite nke telephony waya17. N'ime usoro ekwentị, igwe okwu na earpiece ga-ejikọrịrị n'ahịrị ekwentị, mana kewapụrụ onwe ya na ibe ya ka olu onye ọrụ wee ghara kụchie mgbama ọdịyo na-abata adịghị ike. E nwetara nke a site na iji ngwakọ ngwakọ tupu ọbịbịa ekwentị eletrọnịkị.
Sekit duplex nke egosiri na foto dị n'okpuru na-eji resistor nke otu uru dabara na mgbochi nke eriri nnyefe ka nke ugbu a sitere na igwe na-agbawa ka ọ na-abanye na transformer wee na-aga n'akụkụ ndị ọzọ site na eriri isi. A na-akagbu ikuku ndọta nke ọma ma ọ nweghị ihe ọ bụla ebutere ya na eriri nke abụọ, ya mere eriri nke abụọ dịpụrụ adịpụ na igwe okwu.
Otú ọ dị, mgbaàmà sitere na igwe okwu ka na-aga n'ahịrị ekwentị (n'agbanyeghị na ọ na-efunahụ), na mgbaàmà na-abata na akara ekwentị ka na-agakwuru ọkà okwu (na-enwekwa ihe efu), na-enye ohere nkwurịta okwu abụọ n'otu ahịrị ekwentị. . . waya igwe.
Igwe okwu duplexer na-eme ka redio dị ka igwe duplexer, mana kama igwe okwu, ekwentị, na waya ekwentị, a na-eji transmitter, nnata, na antenna, n'otu n'otu, dị ka egosiri na Figure B.
Ụzọ nke atọ iji kewapụ onye na-ebufe ya na onye nata ya bụ ikpochapụ nnyonye anya onwe ya (SI), si otú ahụ wepụ ihe mgbaàmà na-ebufe na mgbama natara. A na-eji usoro jamming eme ihe na radar na mgbasa ozi ruo ọtụtụ iri afọ.
Dịka ọmụmaatụ, na mmalite 1980s, Plessy mepụtara ma zụọ ahịa ngwaahịa sitere na nkwụghachi ụgwọ SI nke akpọrọ "Groundsat" iji gbatịa nso nke netwọk nkwurịta okwu agha nke ọkara-duplex FM4-5.
Usoro ahụ na-arụ ọrụ dị ka onye na-emegharị otu ọwa zuru ezu, na-agbatị redio dị mma nke ọkara-duplex ejiri na mpaghara ọrụ.
Enweela mmasị n'oge na-adịbeghị anya na nkwụsị nnyonye anya onwe onye, karịsịa n'ihi omume na-aga n'ihu na nkwurịta okwu dị mkpirikpi (cellular na Wi-Fi), nke na-eme ka nsogbu nke nkwụsị SI dịkwuo mfe n'ihi ike nnyefe dị ala na nnabata ike dị elu maka iji ndị ahịa. . Nnweta ikuku na ngwa azụ azụ 6-8.
Apple's iPhone (site n'enyemaka nke Qualcomm) na-arụ ụka na ọ nwere ikike ikuku na LTE kacha mma n'ụwa, na-akwado 16 LTE bands na otu mgbawa. Nke a pụtara na ọ bụ naanị SKU abụọ ka a ga-emepụta iji kpuchie ahịa GSM na CDMA.
N'ime ngwa duplex na-enweghị ikesa nnyonye anya, mbelata nnyonye anya onwe onye nwere ike melite arụmọrụ ụdịdị dị iche iche site n'ikwe ka uplink na downlink kesaa otu ụdịdị akụrụngwa9,10. Enwere ike iji usoro nkwụsị nnyonye anya onwe ya mepụta duplexers omenala maka FDD.
Nkagbu ahụ n'onwe ya na-enwekarị usoro dị iche iche. Netwọk ntụzịaka dị n'etiti antenna na transceiver na-enye ọkwa mbụ nke nkewa n'etiti akara ebugharị na enwetara. Nke abuo, a na-eji nhazi mgbaama analọgụ agbakwunyere na dijitalụ iji kpochapụ mkpọtụ ọ bụla fọdụrụ na mgbama anatara. Usoro nke mbụ nwere ike iji antenna dị iche iche (dị ka ọ dị na SAFE), ngwakọ ngwakọ (akọwara n'okpuru);
A kọwalarị nsogbu nke antennas agbapụrụ. Ndị na-ekesa okirikiri na-adịkarị warara n'ihi na ha na-eji resonance ferromagnetic na kristal. Teknụzụ ngwakọ a, ma ọ bụ Eletrik Balanced Isolation (EBI), bụ teknụzụ na-ekwe nkwa nke nwere ike ịbụ brọdband ma nwee ike jikọta ya na mgbawa.
Dị ka egosiri na foto dị n'okpuru, smart antenna n'ihu njedebe imewe na-eji eriri abụọ dị warara tunable, otu maka ịnyefe na otu maka ịnata, yana otu ụzọ arụ ọrụ dị ala ma ọ bụ ihe nzacha duplex. Antenna ndị mmadụ n'otu n'otu ọ bụghị naanị na-enye ụfọdụ ikewapụ onwe ya na ọnụ ahịa mfu mgbasa n'etiti ha, kamakwa ọ nwere oke bandwidth (mana a na-emegharị ya) ozugbo.
Antenna na-ebufe na-arụ ọrụ nke ọma naanị na bandwit na-ebufe, yana antenna na-anata na-arụ ọrụ nke ọma naanị na eriri nnabata ugboro ugboro. N'okwu a, antenna n'onwe ya na-arụkwa ọrụ dị ka ihe nzacha: a na-ebelata ihe ikuku Tx na-apụ apụ site na antenna na-ebufe, na ntinye aka na Tx band na-ebelata site na antenna nnata.
Ya mere, ihe owuwu ihe owuwu ahụ chọrọ ka antenna bụrụ nke a na-emegharị, nke a na-enweta site na iji netwọk ngbanwe antenna. Enwere ụfọdụ mfu ntinye na-enweghị atụ na netwọk nlegharị anya antenna. Agbanyeghị, ọganihu na nso nso a na MEMS18 tunable capacitors emeela ka ogo ngwaọrụ ndị a dịkwuo mma, si otú a na-ebelata mfu. Mfu ntinye nke Rx dị ihe dịka 3 dB, nke tụnyere mkpokọta mfu nke SAW duplexer na mgba ọkụ.
A na-ejikọta ikewapụ nke dabere na antenna site na nzacha a na-emegharị emegharị, dabere na MEM3 tunable capacitors, iji nweta ikewapụ 25 dB na antenna na 25 dB kewapụ na nzacha. Prototypes egosila na enwere ike ime nke a.
Ọtụtụ otu nyocha na agụmakwụkwọ na ụlọ ọrụ na-enyocha ojiji nke ngwakọ maka mbipụta duplex11-16. Atụmatụ ndị a na-ewepụ SI site n'ikwe ka nnyefe na nnabata n'otu oge site na otu antenna, mana kewapụ onye na-ebufe na nnata. Ha bụ brọdband n'ọdịdị ma enwere ike itinye ya na mgbawa, na-eme ka ha bụrụ nhọrọ mara mma maka ịgbagharị ugboro ugboro na ngwaọrụ mkpanaka.
Ọganiihu n'oge na-adịbeghị anya egosila na enwere ike imepụta transceivers FDD na-eji EBI site na CMOS (Metal Oxide Semiconductor na-arụkọ ọrụ) yana mfu ntinye, ọnụ ọgụgụ mkpọtụ, linearity nke nnata, na njiri mara mmachi kwesịrị ekwesị maka ngwa ekwentị11,12,13. Agbanyeghị, dị ka ọtụtụ ihe atụ na akwụkwọ agụmakwụkwọ na sayensị gosipụtara, enwere oke oke na-emetụta mpụ iche.
A naghị edozi ihe mgbochi nke antenna redio, mana ọ na-adịgasị iche site na ugboro ole arụ ọrụ (n'ihi resonance antenna) na oge (n'ihi mmekọrịta ya na gburugburu ebe na-agbanwe). Nke a pụtara na nguzozi ihe mgbochi ga-eme mgbanwe iji soro mgbanwe mgbanwe, na bandwit decoupling dị oke n'ihi mgbanwe na mpaghara ugboro13 (lee foto 1).
Ọrụ anyị na Mahadum Bristol lekwasịrị anya n'inyocha na ịkọwapụta njedebe arụmọrụ ndị a iji gosipụta na izipu / ịnata ikewapụ na ntinye na ntinye achọrọ nwere ike nweta n'ọnọdụ eji eme ihe n'ezie.
Iji merie ngbanwe nke impedance antenna (nke na-enwe mmetụta dịpụrụ adịpụ nke ukwuu), algọridim anyị na-agbanwe agbanwe na-esochi mgbochi antenna ozugbo, na nnwale egosila na enwere ike idowe arụmọrụ n'ọtụtụ ebe dị egwu, gụnyere mmekorita aka onye ọrụ na okporo ụzọ na ụgbọ okporo ígwè dị elu. njem.
Na mgbakwunye, iji merie ndakọrịta antenna nwere oke na ngalaba ugboro, si otú ahụ na-abawanye bandwit na ikewapụ n'ozuzu ya, anyị na-ejikọta duplexer na-edozi ọkụ eletrik na mgbakwunye SI na-arụ ọrụ, na-eji transmitter nke abụọ na-emepụta akara nkwụchi iji gbochie nnyonye anya onwe ya. (lee foto 2).
Nsonaazụ sitere na akwa ule anyị na-agba ume: mgbe ejikọtara ya na EBD, teknụzụ na-arụ ọrụ nwere ike imeziwanye nnyefe na ịnweta ikewapụ, dịka egosiri na eserese 3.
Nhazi ụlọ nyocha ikpeazụ anyị na-eji akụrụngwa ekwentị mkpanaaka dị ọnụ ala (mmụba ike ekwentị na antenna), na-eme ka ọ bụrụ ihe nnọchianya nke mmejuputa ekwentị mkpanaaka. Ọzọkwa, nha anyị na-egosi na ụdị ịjụ nnyonye anya nke ọkwa abụọ a nwere ike inye ihe dị iche iche achọrọ duplex n'ọgụ ugboro ugboro na uplink na downlink, ọbụlagodi mgbe ị na-eji ngwa dị ọnụ ala, ngwa azụmaahịa.
Ike mgbaama ngwaọrụ ekwentị na-enweta na oke ya ga-abụrịrị iwu 12 dị ala karịa ike mgbama ọ na-ebunye. Na Time Division Duplex (TDD), sekit duplex bụ naanị mgba ọkụ na-ejikọ antenna na transmitter ma ọ bụ nnata, yabụ duplexer na TDD bụ ngbanwe dị mfe. Na FDD, onye na-ebufe na nnata na-arụ ọrụ n'otu oge, igwe duplexer na-eji ihe nzacha kewapụ onye nnata na mgbama siri ike nke nnyefe.
The duplexer na cellular FDD n'ihu njedebe na-enye> ~ 50 dB kewapụ na uplink band iji gbochie ibufe onye nnata na akara Tx, na> ~ 50 dB kewapụrụ na downlink band iji gbochie na-apụ apụ-band nnyefe. Mbelata uche nke nnata. Na band Rx, mfu na mbufe na nnata ụzọ dị ntakịrị.
Mfu ndị a dị ala, chọrọ ịnọpụ iche dị elu, ebe a na-ekewa ugboro ugboro site na naanị pasent ole na ole, chọrọ nzacha elu-Q, nke enwere ike nweta naanị site na iji ụda ụda elu elu (SAW) ma ọ bụ ngwaọrụ acoustic wave (BAW).
Ọ bụ ezie na nkà na ụzụ na-aga n'ihu na-agbanwe, na ọganihu n'ụzọ dị ukwuu n'ihi na ọnụ ọgụgụ dị ukwuu nke ngwaọrụ chọrọ, multi-band ọrụ pụtara iche iche gbanyụọ-chip duplex nyo maka onye ọ bụla gbalaga, dị ka e gosiri na Figure A. All switches na routers na-agbakwụnye ọzọ ọrụ na. ntaramahụhụ arụmọrụ na ahia ahia.
Ekwentị zuru ụwa ọnụ dị ọnụ ala dabere na teknụzụ dị ugbu a siri ike imepụta. Ihe nrụpụta redio ga-esi na ya pụta ga-abụ nnukwu nnukwu, na-efu efu na ọnụ. Ndị na-emepụta ihe ga-emepụta ọtụtụ ngwaahịa dị iche iche maka ngwakọta nke band dị iche iche dị mkpa na mpaghara dị iche iche, na-eme ka njem LTE zuru ụwa ọnụ na-akparaghị ókè sie ike. Akụ na ụba n'ọ̀tụ̀tụ̀ butere ọchịchị GSM na-esiwanye ike inweta.
Ịbawanye ọchịchọ maka ọrụ ekwentị na-agba ọsọ data dị elu emeela ka ebuga netwọk mkpanaka 4G n'ofe 50 ugboro ugboro, yana ọbụna ọtụtụ band na-abịa dị ka 5G na-akọwapụta nke ọma ma na-ebuga ya n'ọtụtụ ebe. N'ihi mgbagwoju anya nke interface RF, ọ gaghị ekwe omume ikpuchi ihe ndị a niile n'otu ngwaọrụ site na iji teknụzụ na-eme ka nzacha dị ugbu a, ya mere, a na-achọgharị sekit RF nhazi na nhazigharị.
Dị ka o kwesịrị, a chọrọ ụzọ ọhụrụ iji dozie nsogbu duplex, ikekwe dabere na nzacha a na-emegharị emegharị ma ọ bụ nkwụsị nnyonye anya onwe onye, ma ọ bụ ụfọdụ ngwakọta nke ha abụọ.
Ọ bụ ezie na anyị enwebeghị otu ụzọ nke na-egbo ọtụtụ ihe achọrọ nke ọnụ ahịa, nha, arụmọrụ na arụmọrụ, ikekwe akụkụ nke mgbagwoju anya ga-agbakọta ọnụ ma nọrọ n'akpa gị n'ime afọ ole na ole.
Teknụzụ dị ka EBD nwere nkwụsị SI nwere ike imeghe ohere iji otu ugboro n'akụkụ abụọ ahụ n'otu oge, nke nwere ike imeziwanye arụmọrụ nlegharị anya.
Oge nzipu: Sep-24-2024