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5G天线设计之天线复用器利用

发表时间：2022-01-07

手机设计趋势使得通过增加天线来满足这些需求变得越来越困难，但仍需设法支持新射频标准并满足多频共存扩容要求。

典型的4G手机已经包含4到8个天线，而5G手机将需要更多天线。与此同时，5G手机中的天线可用空间实际上正在缩小，因为制造商给手机增加了其他新功能，如附加摄像头、人脸识别和运动感测功能。

随着天线数量的增加以及天线可用空间的缩小，维持满足手机性能要求所需的天线效率和隔离变得更加困难。

射频复杂性的不断增长会引起天线设计问题

随着新5G频段和要求（如4x4多路输入/多路输出(MIMO)、EUTRA双连接性(EN Dc)/双UL、mmWave）的加入和新兴标准（如UWB）的出现，5G手机的射频复杂性急剧增加。同时，5G手机还必须继续支持4G手机所有现有的和重新分配的低、中、高频段频率以及其他要求，如GPS Level 5(L5)、GPS/GNSS、2.4 GHz和5至7 GHz Wi-Fi(Wi-Fi 6E)。

增加手机内天线数量面临的挑战

即使出现新的射频要求和标准，由于智能手机和设备设计的发展趋势，在保持足够的天线性能同时增加天线数量变得越来越困难。实现较高的天线性能需要足够的天线容量和间距，但不断发展的智能手机设计实际上减少了天线的可用空间。
使用天线复用器解决天线设计问题

天线复用器，可减少添加天线的需求，并可满足共存滤波和插入损耗要求。

天线复用器将多个RF滤波器组合在一起，以支持不同的无线电技术（蜂窝网、Wi-Fi、GPS、UWB），从而增加能够共享单个天线的频段数量。通过使用天线复用器，手机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。

天线复用器可与其他RFFE技术组合，以进一步优化天线性能，补偿减少的天线尺寸。

天线调谐使用孔径和阻抗调谐功能可显著提高天线性能，该调谐功能可补偿天线尺寸的缩小，并允许单个天线覆盖多个频段。

多路复用器通过将多个频段聚合到单个天线路径中，这些多滤波模块可实现载波聚合(CA）。

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