【这个知识不太冷】了解天线复用器
在本章中,您将了解天线复用器如何用更少的天线实现更多的功能,并了解在许多无线应用中使用它们的优点。
为何需要天线复用器
图0显示了天线复用器和多路复用器之间的区别。天线复用器用于天线附近以降低复杂性,而多路复用器更靠近射频前端(RFFE),位于功率放大器(PA)附近。
图0:框图中的天线复用器和多路复用器
天线复用器解决了5G系统无线制造商的一个问题:天线区域不断缩小,射频 (RF) 复杂性急剧增加。通过利用天线复用器,制造商能够用更少的天线满足新的5G频段、4x4多路输入/多路输出(MIMO)、多样性功能和其他新要求,同时不会对现有外形尺寸或功能产生影响。
在移动设备Wi-Fi应用中,天线复用器降低设计的复杂和促进共存。同事它们还有助于提供高度隔离,帮助降低天线设计中的隔离参数,并允许使用成本更低的天线。这样,RFFE隔离参数不再完全依赖于天线,使天线和屏蔽的成本降低20%之高。
增加新的蜂窝和非蜂窝频段提高了所有无线电子设备中射频(RF)路径的总数,包括智能手机、汽车、Wi-Fi网关等。
图1显示了多个频段;注意这些频段彼此的连接有多紧密。例如,Wi-Fi 2.4 GHz和GPS L5都落在低频段和中高蜂窝频段之间。
图1:智能手机设备中使用的多个频段
而天线复用器有助这些单个频段彼此共存。它允许通过一个天线传输大带宽,为工程师降低了使用天线的复杂性。然后,由天线复用器将这个大带宽分成多个波段。如果没有天线复用器,就需要使用更多天线和开关。
天线复用器有助于分离单个低、中、高蜂窝频段、Wi-Fi和GPS(L5、L1)信号,并同时能帮助消除干扰和降低系统损耗。
如图2,展示了智能手机有或没有天线复用器的解决方案。从图中可以看到,使用天线复用器之后,天线的数量从3个减少到1个,组件数量从8个减少到3个。这证明了天线复用器能够简化设计,减少工程师的精力损耗。
图2:智能手机有或没有天线复用器解决方案
天线复用器不仅减少了所需天线的数量,还在降低系统级减敏率的同时尽可能提高了性能。这有助于提高设计灵活性,以支持架构和工业设计方面的变化。通过使用天线复用器,智能手机等设备可更有效地利用现有的天线面积,同时增加对新频段的支持,且不会对现有外形尺寸或功能产生任何影响。
前面给您介绍了使用天线复用器的优势。下面来给您介绍下天线复用器使用原理,以及天线复用器和隔离的类型。
图3显示了多种天线复用器版本,它们都使用单根共享天线。例如,图中右上角所示的三工器分割了传输至一根天线的Wi-Fi、中频段和超高频段,同时提供实现最优共存所需的带外(OOB)抑制。图3中剩余的两个天线复用器功能相似,但通过在系统中寻址蜂窝网络、Wi-Fi和全球导航卫星系统(GNSS)来实现。但是,可以实现多种天线复用器滤波器组合。
图3:一些天线复用器示例