Toban sano ka hor, taleefannada casriga ah waxay caadi ahaan taageereen dhowr heerar oo ka shaqeeya afarta xaraf ee GSM-ka, iyo laga yaabee in yar oo WCDMA ama CDMA2000 ah. Xadhkaha soo noqnoqda oo aad u yar oo laga dooran karo, heer gaar ah oo lebis caalami ah ayaa lagu gaadhay taleefannada GSM-ka ee “quad-band”, kuwaas oo adeegsada 850/900/1800/1900 MHz oo loo isticmaali karo meel kasta oo adduunka ah (si fiican, aad u badan).
Tani waxay faa'iido weyn u tahay socotada waxayna abuurtaa dhaqaale aad u weyn oo loogu talagalay soosaarayaasha aaladaha, kuwaas oo kaliya u baahan inay sii daayaan dhowr nooc (ama laga yaabee hal kaliya) dhammaan suuqyada adduunka. Si degdeg ah ilaa maanta, GSM ayaa weli ah tignoolajiyada gelitaanka bilaa-waayirka ah ee kaliya ee bixisa socodka caalamiga ah. Dhanka kale, haddii aadan aqoon, GSM si tartiib tartiib ah ayaa loo joojinayaa.
Taleefan kasta oo u qalma magaca waa inuu taageeraa 4G, 3G iyo 2G oo leh shuruudo kala duwan oo RF interface ah marka loo eego bandwidth, awooda gudbinta, dareenka qaatiyaha iyo cabirro kale oo badan.
Intaa waxaa dheer, iyadoo ay ugu wacan tahay helitaanka kala qaybsanaanta ee kala duwanaanta caalamiga ah, heerarka 4G waxay daboolayaan tiro badan oo xadhkaha soo noqnoqda ah, sidaa darteed hawl-wadeenadu waxay u isticmaali karaan soo noqnoqoshada kasta oo laga heli karo aag kasta - hadda 50 guuto wadar ahaan, sida kiiska heerarka LTE1. "Telefoonka adduunka" dhabta ah waa inuu ka shaqeeyaa dhammaan deegaannadan.
Dhibaatada ugu muhiimsan ee raadiyaha gacanta ay tahay in uu xalliyo waa "isgaarsiinta laba-laab". Marka aan hadlayno, isku mar ayaan dhegeysannaa. Nidaamyada raadiyaha hore waxay isticmaali jireen riix-ku-hadal (qaar weli way sameeyaan), laakiin marka aan ku hadalno taleefanka, waxaan fileynaa in qofka kale uu naga dhex galo. Jiilka kowaad (analog) aaladaha gacanta waxay adeegsadeen “filter-ka-duplex” (ama duplexers) si ay u helaan hoos-u-dhaca iyada oo aan “la yaabin” iyaga oo gudbinta kor u qaadaya soo noqnoqoshada kala duwan.
Ka dhigista filtarradan mid yar oo ka jaban ayaa caqabad weyn ku ahaa soosaarayaashii hore ee taleefoonnada. Markii GSM la soo bandhigay, borotokoolka waxaa loo qaabeeyey si transceivers ay ugu shaqeeyaan "qaab laba-duplex ah oo kala bar ah".
Tani waxay ahayd hab aad u xariif ah oo lagu baabi'iyo duplexers, waxayna ahayd arrin weyn oo ka caawisay GSM inay noqoto mid jaban, tignoolajiyada caadiga ah oo awood u leh inay maamusho warshadaha (iyo beddelka habka ay dadku ula xiriiraan habka).
Telefoonka muhiimka ah ee Andy Rubin, oo ah hal-abuuraha nidaamka hawlgalka Android, waxa uu leeyahay astaamo xidhiidhineed oo u dambeeyay oo ay ka mid yihiin Bluetooth 5.0LE, GSM/LTE kala duwan iyo anteeno Wi-Fi ah oo ku dhex qarsan qaab titanium ah.
Nasiib darro, casharradii laga bartay xallinta mashaakilaadka farsamada waxaa si degdeg ah loogu illoobay dagaalladii teknoolojiyadda iyo siyaasadda ee waagii hore ee 3G, iyo qaabka hadda ugu awoodda badan ee loo yaqaan 'frequency division duplexing' (FDD) wuxuu u baahan yahay duplexer koox kasta oo FDD ah oo ay ku shaqeyso. Shaki kuma jiro in kobaca LTE uu la yimid arrimo kharash oo kor u kacaya.
Iyadoo kooxaha qaar ay isticmaali karaan Time Division Duplex, ama TDD (halkaas oo raadiyaha si dhakhso ah u kala beddelo gudbinta iyo helitaanka), wax yar oo ka mid ah kooxahan ayaa jira. Inta badan hawl-wadeennada (marka laga reebo inta badan kuwa Aasiya) waxay door bidaan heerka FDD, kaas oo ay jiraan in ka badan 30.
Dhaxalka TDD iyo FDD spectrum, dhibka lagu sii daayo kooxaha dhabta ah ee caalamiga ah, iyo imaatinka 5G oo leh kooxo badan ayaa ka dhigaya dhibaatada laba-laabka mid aad u adag. Hababka ballan-qaadka ah ee la baarayo waxaa ka mid ah naqshado cusub oo filter-ku-saleysan iyo awoodda lagu baabi'inayo is-faragelinta.
Midda dambe waxay sidoo kale la keentaa suurtagalnimada xoogaa rajo leh oo ah "la-jajabin-la'aan" duplex (ama "in-band full duplex"). Mustaqbalka isgaarsiinta moobilka 5G, waxaa laga yaabaa inaan tixgelinno kaliya FDD iyo TDD, laakiin sidoo kale duplex dabacsan oo ku saleysan tignoolajiyadan cusub.
Cilmi-baarayaal ka tirsan jaamacadda Aalborg ee dalka Denmark ayaa soo saaray qaab dhismeedka "Smart Antenna Front End" (SAFE) 2-3 kaas oo isticmaala (eeg sawirka bogga 18) anteenooyin kala duwan oo loogu talagalay gudbinta iyo soo dhaweynta waxayna isku daraan anteenooyinkan iyo (waxqabad hooseeya) oo ay weheliyaan wax la beddeli karo shaandhaynta si loo gaaro gudbinta la doonayo iyo soo dhaweynta go'doominta.
Iyadoo waxqabadka uu yahay mid cajiib ah, baahida loo qabo laba anteeno ayaa ah cillad weyn. Markay telefoonadu sii dhuubanayaan oo ay qurux badan yihiin, booska bannaan ee anteenooyinka ayaa sii yaraanaya oo sii yaraanaya.
Aaladaha mobiladu waxay sidoo kale u baahan yihiin anteenooyin badan si ay isu badiyaan (MIMO). Taleefannada gacanta ee leh qaabdhismeed SAFE ah iyo 2×2 taageerada MIMO waxay u baahan yihiin afar anteeno oo keliya. Intaa waxaa dheer, kala duwanaanta hagaajinta filtarradan iyo anteenooyinkan ayaa xaddidan.
Markaa talefannada gacanta ee caalamiga ahi waxay sidoo kale u baahan doonaan inay ku celceliyaan qaab-dhismeedkan interface-ka si ay u daboolaan dhammaan xargaha soo noqnoqda ee LTE (450 MHz ilaa 3600 MHz), kaas oo u baahan doona anteenooyin badan, tunerayaal anteeno badan iyo filtarro badan, taas oo dib noogu soo celinaysa su'aalaha soo noqnoqda ee ku saabsan. hawlgalka multi-band ay sabab u tahay nuqul ka mid ah qaybaha.
In kasta oo anteenooyin badan lagu rakibi karo tablet ama laptop, horumar dheeraad ah oo ku saabsan habaynta iyo/ama yaraynta ayaa loo baahan yahay si farsamadan looga dhigo mid ku habboon taleefannada casriga ah.
Duplex koronto isku dheeli tiran ayaa la isticmaalayey ilaa maalmihii hore ee telefonka siligga17. Qaabka talefoonka, makarafoonka iyo dhegaha waa in lagu xidhaa khadka taleefanka, laakiin waa in la go'doomiyo midba midka kale si uusan codka isticmaaluhu u dhego-tirin signalka maqalka ee soo socda ee daciifka ah. Tan waxaa lagu gaaray iyadoo la adeegsanayo transformers-ka isku-dhafka ah ka hor inta aysan soo bixin taleefannada elektaroonigga ah.
Wareegga laba-geesoodka ah ee ka muuqda sawirka hoose waxa uu adeegsadaa resistor qiimahoodu isku mid yahay si uu u dhigma ciribtirka xadhka gudbinta si uu hadda makarafoonka ka soo baxayo u kala qaybsamo marka uu galo transformer-ka oo uu u socdo jihooyin iska soo horjeeda isaga oo dhex maraya gariiradda hoose. Dheecaannada birlabeedka si wax ku ool ah ayaa loo tirtiray oo wax hadda socda kuma soo kicin gariiradda sare, markaa gariiradda sare ayaa ka go'an makarafoonka.
Si kastaba ha ahaatee, signalka makarafoonka ayaa wali ku socda khadka taleefanka (inkasta oo ay jiraan wax khasaare ah), iyo signalka soo socda ee khadka taleefanka ayaa wali tagaya afhayeenka (sidoo kale xoogaa khasaare ah), taas oo u oggolaanaysa isgaarsiin laba dhinac ah isla khadka taleefanka. . . Silig bir ah.
Duplexer-ka raadiyaha isku dheeli tiran wuxuu la mid yahay duplexer-ka taleefanka, laakiin halkii makarafoon, gacanta, iyo siliga taleefanka, gudbiye, qaataha, iyo anteenada ayaa la adeegsadaa, siday u kala horreeyaan, sida ku cad sawirka B.
Dariiqa saddexaad ee lagu go'doomi karo gudbiyaha soo-dhoweeyaha waa in la baabi'iyo faragelinta is-dhexgalka (SI), taas oo laga jarayo signalka la kala qaado ee la helay. Farsamooyinka jamming ayaa loo isticmaalay raadaarka iyo baahinta tobanaan sano.
Tusaale ahaan, horraantii 1980-meeyadii, Plessy waxa ay soo saartay oo ay suuq geysay badeecad magdhow ku salaysan oo loo yaqaan “Groundsat” si ay u kordhiso kala badh-duplex FM-ka isku-xidhka isgaarsiinta milatariga4-5.
Nidaamku waxa uu u shaqeeyaa sidii laba kanaal oo buuxa oo laba-kanaal ah oo soo noqnoqda ah, isaga oo fidinaya baaxadda wax ku oolka ah ee raadiyaha-duplex-ka ee loo isticmaalo goobta shaqada oo dhan.
Waxaa beryahanba xiisaynayay xakamaynta is-faragelinta, oo ay ugu wacan tahay isbeddelka ku wajahan isgaadhsiinta muddada-gaaban (cellular iyo Wi-Fi), taas oo ka dhigaysa dhibaatada xakamaynta SI mid la maarayn karo iyadoo ay ugu wacan tahay awoodda gudbinta hoose iyo soo dhawaynta awoodda sare ee isticmaalka macaamiisha. . Helitaanka Wireless-ka iyo Codsiyada Dib-u-hagaajinta 6-8.
IPhone-ka Apple (iyada oo gacan ka heleysa Qualcomm) waxaa lagu doodi karaa inuu leeyahay awoodaha wireless-ka iyo LTE-ga ugu fiican adduunka, isagoo taageeraya 16 band oo LTE ah hal chip. Tani waxay ka dhigan tahay in laba SKU kaliya loo baahan yahay in la soo saaro si loo daboolo suuqyada GSM iyo CDMA.
Codsiyada laba-laabka ah iyada oo aan la wadaagin faragelin, xakamaynta is-dhexgalka waxay wanaajin kartaa hufnaanta spectrum iyadoo u oggolaanaysa korka iyo hoos-u-dhigga inay wadaagaan kheyraad isku mid ah9,10. Farsamooyinka xakamaynta is-dhexgalka ayaa sidoo kale loo isticmaali karaa in lagu abuuro duplexers-ka caadiga ah ee FDD.
Burinta lafteedu waxay badanaa ka kooban tahay dhowr marxaladood. Shabakadda jihada u dhaxaysa anteenada iyo gudbiyaha ayaa bixiya heerka ugu horreeya ee kala soocida calaamadaha la kala qaado iyo kuwa la helay. Marka labaad, analoog dheeri ah iyo farsamaynta calaamadaha dhijitaalka ah ayaa loo isticmaalaa si loo baabi'iyo qaylada gudaha ee hartay ee calaamada la helay. Marxaladda koowaad waxa laga yaabaa inay isticmaasho anteeno gooni ah (sida SAFE), beddelka-bedelka (hoos lagu sharraxay);
Dhibaatada anteenooyinka go'an ayaa hore loo sharraxay. Circulators caadi ahaan waa xadhkaha cidhiidhiga ah sababtoo ah waxay isticmaalaan dhawaaqa ferromagnetic ee crystal. Tignoolajiyadan isku-dhafka ah, ama Go'doominta Isku-dheelitirka Korantada (EBI), waa tignoolajiyada ballan-qaadka ah ee noqon karta balaadh-baanad oo ay suurtogal tahay in lagu dhex-geliyo chip-ka.
Sida shaxanka hoose ku cad, nashqada xaga hore ee anteenada smart waxay isticmaashaa laba anteenooyinkooda dhuuban, mid gudbinta ah iyo mid helida, iyo labo shaandhooyin waxqabad hoose ah balse la hagaajin karo. Anteenooyinka shaqsiga ah kaliya ma bixiyaan qaar ka mid ah go'doomin dammaanad ah oo ku kacaya lumitaanka faafinta dhexdooda, laakiin sidoo kale waxay leeyihiin xaddidan (laakiin la hagaajin karo) xawaaraha xawaaraha degdegga ah.
Anteenada gudbinta waxay si wax ku ool ah u shaqeysaa oo keliya band-ga gudbinta gudbinta, anteenada heshana waxay si wax ku ool ah u shaqeysaa kaliya qeybta soo noqnoqoshada. Xaaladdan oo kale, anteenada lafteedu waxay sidoo kale u shaqeysaa sidii shaandheyn: Ka-baxsan Tx qiiqa waxaa hoos u dhigaya anteenada gudbinta, iyo faragelinta is-dhexgalka ee Tx band waxaa hoos u dhigaya anteenada heleysa.
Sidaa darteed, qaab-dhismeedku wuxuu u baahan yahay in anteenadu ay noqoto mid la hagaajin karo, taas oo lagu gaaro iyada oo la adeegsanayo shabakadda hagaajinta antenna. Waxaa jira xoogaa luminta gelinta aan laga maarmi karin ee shabakadda hagaajinta anteenada. Si kastaba ha ahaatee, horumaradii ugu dambeeyay ee MEMS18 capacitors tunable ayaa si weyn u wanaajiyay tayada aaladahaan, taasoo hoos u dhigaysa khasaaraha. Luminta gelinta Rx waa qiyaastii 3 dB, taas oo u dhiganta wadarta khasaaraha SAW duplexer iyo beddelka.
Go'doominta anteenada ku saleysan waxaa markaa kaabaya shaandheyn la hagaajin karo, oo sidoo kale ku saleysan MEM3 awoodaha tunable, si loo gaaro go'doomin 25 dB anteenada iyo 25 dB go'doomin shaandhada. Prototypes ayaa muujiyay in tan la gaari karo.
Kooxo cilmi-baaris oo dhowr ah oo ka tirsan akadeemiyada iyo warshadaha ayaa sahaminaya isticmaalka isku-dhafka daabacaadda laba-laabka11-16. Nidaamyadani waxay si aan toos ahayn u baabi'inayaan SI iyagoo u oggolaanaya isku mar gudbinta iyo ka-soo-dhoweynta hal anteeno, laakiin waxay go'doomiyaan gudbiyaha iyo qaataha. Dabci ahaan waa balabaadhan waxaana lagu hirgelin karaa on-chip, taasoo ka dhigaysa ikhtiyaar soo jiidasho leh oo loogu talagalay laba-laabashada inta jeer ee aaladaha mobilada.
Horumarradii dhawaa waxay muujiyeen in FDD transceivers isticmaalaya EBI laga soo saari karo CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) oo leh luminta galinta, sawirka qaylada, linearity qaataha, iyo xannibaadda sifooyinka xakamaynta ee ku habboon codsiyada gacanta11,12,13. Si kastaba ha ahaatee, sida tusaalooyin badan oo ka mid ah suugaanta akadeemiyada iyo sayniska ay muujinayaan, waxaa jira xaddidaad aasaasi ah oo saameeya go'doominta laba-geesoodka ah.
Xakamaynta anteenada raadiyaha ma aha mid go'an, laakiin waxay ku kala duwan tahay inta jeer ee hawlgalka (sababtoo ah resonance anteenada) iyo waqtiga (sababtoo ah isdhexgalka jawiga isbeddelaya). Tani waxay ka dhigan tahay in is-dheellitirka is-dheellitirka ah ay tahay inuu la qabsado isbeddellada cidhiidhiga ah, iyo kala-goynta xajmiga xaddidan sababtoo ah isbeddellada soo noqnoqda domain13 (eeg sawirka 1).
Shaqadayada Jaamacadda Bristol waxay diiradda saareysaa baarista iyo wax ka qabashada xaddidaadyada waxqabadka si aan u muujinno in dirida/helida go'doominta iyo wax-soo-saarka loo baahan yahay lagu gaari karo kiisaska isticmaalka dhabta ah ee adduunka.
Si looga gudbo isbedbeddelka is-bedbeddelka anteenada (taas oo si ba'an u saameynaysa go'doominta), algorithm-kayaga la-qabsiga wuxuu raadraacaa xannibaadda anteenada waqtiga dhabta ah, imtixaanna wuxuu muujiyay in waxqabadka lagu ilaalin karo deegaanno kala duwan oo firfircoon, oo ay ku jiraan isdhexgalka gacan-isticmaalka iyo waddo-xawaaraha sare leh iyo tareenada. safar.
Intaa waxaa dheer, si looga gudbo anteenada xaddidan ee u dhigma inta jeer ee soo noqnoqda, taas oo kordhinaysa xajmiga xajmiga iyo guud ahaan go'doominta, waxaan isku daraynaa duplexer korantada isku dheelitiran iyo xakamaynta SI firfircoon oo dheeri ah, anagoo adeegsanayna gudbiyaha labaad si loo dhaliyo calaamadda xakamaynta si loo sii xakameeyo is-dhexgalka. (fiiri sawirka 2).
Natiijooyinka ka soo baxay sariirteena baarista waa kuwo dhiirigelin leh: marka lagu daro EBD, tignoolajiyada firfircooni waxay si weyn u wanaajin kartaa gudbinta waxayna heli kartaa go'doomin, sida ku cad Jaantuska 3.
Habaynta shaybaadhkayada ugu dambeeya waxay isticmaashaa agabka mobilada ee qiimaha jaban (amplifiers-ka awooda teleefanka gacanta iyo anteenooyinka), taasoo ka dhigaysa mid matalaysa hirgalinta taleefanka gacanta. Waxaa intaa dheer, cabbiraadahayadu waxay muujinayaan in diidmada is-faragelinta ee laba-heer ah ay bixin karto go'doominta loo baahan yahay ee laba-geesoodka ah ee xirmooyinka soo noqnoqda ee kor iyo hoos udhaca, xitaa marka la isticmaalayo qiimo jaban, qalab ganacsi.
Awooda calaamada ee aaladda gacanta lagu helo inta ugu badan waa in ay ahaataa 12 amar oo cabbir ah oo ka hooseeya xoogga ishaarada ay gudbiso. Qeybta Waqtiga Duplex (TDD), wareegga laba-laabka ah ayaa si fudud u ah beddelka ku xiraya anteenada gudbiyaha ama qaataha, markaa duplexer-ka TDD waa furaha fudud. Gudaha FDD, gudbiyaha iyo qaataha ayaa si iskumar ah u wada shaqeeya, laba-labeeyaha ayaa isticmaala filtarrada si uu uga soocdo soo-banaha signalka xooggan ee gudbiyaha.
Duplexer-ka qeybta hore ee gacanta FDD wuxuu bixiyaa> ~ 50 dB go'doomin ee kooxda kor u kaca si looga hortago culeyska xad-dhaafka ah ee qaataha calaamadaha Tx, iyo> ~ 50 dB go'doominta qaybta hoose si looga hortago gudbinta ka-baxsan-band. Dareenka qaataha oo yaraaday. Kooxda Rx, khasaaraha gudbinta iyo helida waddooyinka ayaa aad ugu yar.
Khasaarahan hoose, shuruudaha go'doominta sare, halka soo noqnoqoshada ay u kala qaybsan yihiin boqolkiiba dhawr kaliya, waxay u baahan yihiin shaandhayn sare-Q, taas oo ilaa hadda lagu gaadhi karo oo keliya iyadoo la isticmaalayo mowjadda dhawaaqa sare ee korka (SAW) ama aaladaha mowjadda acoustic (BAW).
In kasta oo tignoolajiyadu ay sii socoto inay horumarto, iyada oo horumarka inta badan ay sabab u tahay tirada badan ee aaladaha loo baahan yahay, hawlgalka multi-band macnaheedu waa filter-ka-baxsan duplex ee koox kasta, sida ku cad sawirka A. Dhammaan furayaasha iyo router-yada waxay sidoo kale ku daraan shaqeyn dheeraad ah ganaaxyada waxqabadka iyo ganacsiga.
Telefoonnada caalamiga ah ee la awoodi karo ee ku salaysan tignoolajiyada hadda jira aad bay u adagtahay in la sameeyo. Natiijadu qaab dhismeedka raadiyaha ayaa noqon doona mid aad u weyn, khasaare iyo qaali ah. Soo-saareyaashu waa inay abuuraan noocyo kala duwanaansho ah oo kala duwan oo kala duwan oo isku-dhafan oo kala duwan oo looga baahan yahay gobollo kala duwan, taasoo ka dhigaysa mid aan xad lahayn oo caalami ah oo wareegaysa LTE. Dhaqaalaha miisaanka ee keenay in GSM-ku maamulo ayaa sii adkaanaya in la gaaro.
Kordhinta baahida loo qabo xawaaraha sare ee adeegyada mobilada ayaa horseeday in la diro shabakadaha mobilada ee 4G ee guud ahaan 50 band oo soo noqnoqda, iyada oo xitaa xargo badan ay iman doonaan maadaama 5G si buuxda loo qeexay oo si weyn loo geeyay. Sababo la xiriira kakanaanta interface-ka RF, suurtagal ma aha in dhammaan kuwan lagu daboolo hal qalab iyadoo la adeegsanayo tignoolajiyada shaandhada ku saleysan ee hadda jira, sidaa darteed wareegyada RF la beddeli karo iyo dib loo habeyn karo ayaa loo baahan yahay.
Fikrad ahaan, hab cusub oo lagu xalliyo dhibaatada laba-laabka ah ayaa loo baahan yahay, laga yaabee in lagu saleeyo filtarrada la hagaajin karo ama xakamaynta is-dhexgalka, ama xoogaa isku-dar ah labadaba.
In kasta oo aynaan weli haysan hal hab oo buuxiya baahida badan ee qiimaha, cabbirka, waxqabadka iyo hufnaanta, haddana malaha qaybaha halxiraalaha ayaa isu iman doona oo jeebkaada ku jiri doona dhowr sano gudahood.
Tiknoolajiyada sida EBD oo leh xakamaynta SI waxay furi kartaa suurtagalnimada isticmaalka soo noqnoqoshada isku midka ah ee labada jiho isku mar, taas oo si weyn u wanaajin karta waxtarka muuqaalka.
Waqtiga post: Seb-24-2024