信誉好的龙岗网站制作,什么是crm管理系统,平面设计素材网站排名,wordpress写作主题作者 | 小枣君来源 | 鲜枣课堂#xff08;ID#xff1a;xzclasscom#xff09;手机#xff0c;作为移动互联网时代的标配#xff0c;已经走进了我们每个人的生活。有了它#xff0c;我们可以随心所欲地聊天、购物、追剧#xff0c;享受美好的人生。正因为手机如此重要IDxzclasscom手机作为移动互联网时代的标配已经走进了我们每个人的生活。有了它我们可以随心所欲地聊天、购物、追剧享受美好的人生。正因为手机如此重要所以人们对相关技术的发展十分关注。每当有新品发布媒体会进行长篇累牍的报道社交网络上也会掀起热烈的讨论。然而人们对手机的关注往往集中在CPU、GPU、基带、屏幕、摄像头上。有那么一个特殊的部件对手机来说极为重要却很少有人留意。是哪个部件呢没错它就是我们今天文章的主角——射频。什么是射频射频英文名是Radio Frequency也就是大家熟悉的RF。从字面上来说Radio Frequency是无线电频率的意思。射频信号则特指频率范围在300KHz~300GHz的无线电磁波。大家都知道手机之所以能够和基站进行通信靠的就是互相收发无线电磁波。手机里专门负责收发无线电磁波的一系列电路、芯片、元器件等被统称为射频系统简称“射频”下同。射频和基带是手机实现通信功能的基石。如果我们把手机与外界的通信看作是一项“快递服务”那么基带的职责是对数据进行“打包/拆包”。而射频的职责则是将“包裹”通过指定的无线电频段发射出去/接收下来。示意图左边是基带右边是射频射频到底长什么样下面这张是某品牌手机的主电路板正反面布局图。图片来自ABI Research图中黄色圈出的部分全部属于射频。可以看出射频元件在手机构造中占据了不小的比例。从架构上来看一套完整的射频系统包括射频收发器、射频前端、天线三个部分。射频前端又包括功率放大器、包络追踪器、低噪声放大器、滤波器、天线开关、天线调谐器等多个组件。射频的架构射频前端各个组件的作用并不复杂。例如放大器就是把信号放大让信号传得更远滤波器是把杂波去掉让信号更 “纯净”天线开关用于控制天线的启用与关闭天线调谐器主要作用是“摆弄”天线获得最好的收发效果……数量众多的射频组件相互配合分工协作就是为了完成“临门一脚”把基带打包好的数据“biu~biu~biu~”地发射出去。如果射频设计不合理元器件性能落后那么将直接影响手机的无线信号收发能力进而影响手机的通信能力。具体表现出来就是无线信号差通信距离短网络速率慢等等。换言之手机的射频能力不行就好比汽车的动力不足就算其它功能再花哨也无法被用户所接受。所以手机厂商在研发设计手机时通常都会在射频方面下足功夫反复推敲并进行测试验证才敢推出最终产品。5G射频的挑战如今我们昂首迈入了5G时代。相比传统4G5G的射频系统有变化吗答案是肯定的。不仅有变化而且是巨变。5G相比4G在性能指标上有了大幅的提升。5G的eMBB增强型移动宽带场景将手机速率提升至千兆级甚至万兆级分别是早期LTE速率100Mbps的10倍/100倍。2G/3G/4G加上5G加上MIMO多天线技术加上双卡双待手机的天线数量和支持频段翻倍增加。4G早期只有不到20个频段组合。相比之下5G有超过10000个频段组合复杂性堪称恐怖。与此同时为了确保用户愿意升tāo级qián5G手机的厚度和重量不能增加功耗不能增加待机时长不能减少。换做你是手机厂商你会不会抓狂所以说5G手机的射频必须重塑自我大力出奇迹搞创新。到底该如何解决射频系统的设计难题呢高通提出了一个宏观的思路直接提供“完整的调制解调器及射频系统”。通俗理解就是把基带、射频收发器、射频前端、天线模组、软件框架等全部都做好给厂商一套完整的方案。也就是说5G手机等终端元器件设计的理念必须摒弃以往“东市买骏马西市买鞍鞯南市买辔头北市买长鞭”专注于单个元件的思路转而采用“打包设计”的一体化系统级解决方案。例如以前是A厂造基带B厂造射频C厂造天线然后手机D厂自己捣鼓如何整合和对接。现在改成有实力的大厂直接把基带、射频和天线等一起打包设计好然后交给手机厂商拿了就能快速使用。系统级集成是5G基带和射频复杂度大幅提升的必然结果。这就好比是火车。以前绿皮车的车速慢车厢和车头可以分开设计、制造然后拼在一起运行。但是到了高铁时代速度指标翻倍如果继续分开设计、制造车厢和车头不能深度协同不仅速度指标难以实现还可能出现安全问题。所以高铁的动车组通常都是统一设计和制造的。也就是说面对前面提及的苛刻5G指标需要站在系统级集成的角度对基带和射频进行整体设计。这样一来才能让两者实现完美的软硬件协同发挥最佳性能吞吐率、覆盖范围等。除了达成指标之外整合设计也有利于缩减系统的最终尺寸减少对手机空间的占用。对于系统功耗和散热控制来说整合设计也有明显优势。最后一点也是很重要的一点提供系统级整合方案可以降低手机厂商的设计难度方便他们以更快的速度推出产品抢占市场。5G射频的黑科技我们来具体看看系统级集成的5G射频到底有哪些有趣的黑科技。首先第一个黑科技就是宽带包络追踪。前面介绍射频架构的时候里面就有一个功率追踪器。功率追踪器是配合功率放大器使用的。功率放大器是射频的核心元件它就像一个喇叭把小声音信号变成大声音信号。想要把喇叭吹响肯定需要鼓足力气电源供电。功率追踪器的作用就是控制吹喇叭的力度功率。传统的吹法是APT法也就是平均功率追踪。某一时间段内吹的力量保持不变。而宽带包络追踪ET技术可以精确地控制力量。也就是说基带调制解调器可以根据信号的变化控制射频里的包络追踪器进而精准控制无线信号的发射功率。包络追踪的虚耗电量明显小于传统平均功率追踪图片来自高通这样一来体力能量大幅节约了射频的功耗也就下降了手机的待机时间得以增加。精准的发射功率控制帮助手机获得最佳的信号发射效率从而获得更好的信道质量。在手机与基站“双向沟通”过程中当手机获得更好的信道质量时基站就能支持手机实现更优的上下行业务例如支持2×2 MIMO网速更加丝滑。此外更好的信道质量也为基站侧给手机分配更高阶的调制方式例如256QAM创造了条件可以提升手机吞吐率支持更快更优的数据传输业务。高通此前发布的几代骁龙5G调制解调器及射频系统集成的宽带包络追踪器就已经采用了上述技术。而其最新的宽带包络追踪器QET7100与目前市场上其它厂商提供的最先进产品相比能效提升了30%。我们介绍的第二个黑科技就是AI辅助信号增强技术。这个技术是2月份刚推出的骁龙X65 5G调制解调器及射频系统中最新发布的新技术也是行业里首次将大热的AI技术引入手机射频系统用于增强信号。AI辅助信号增强技术的核心就是将AI技术引入天线调谐系统。天线调谐分为两种方式一个是阻抗匹配另一个是孔径调谐。我们先看看阻抗匹配。所谓阻抗匹配我们可以理解为是一种“接水管”的工作。射频系统元件与天线之间对接就像两根水管对接。当阻抗一致时就是位置完美对应这时水流最大信号的效率最高。如果元件的阻抗发生偏移那么水管就歪了水流就小了一部分水流也浪费了。导致阻抗变化的原因很多例如手的触碰还有插接数据线、安装手机壳等。即便是不同的持握手势左手、右手、单手、双手也会带来不同的阻抗。传统的阻抗匹配做法就是在实验室对各种造成阻抗变化的原因进行测试找到天线特征值然后通过调制解调器控制射频元件进行阻抗调节让接水管尽可能对准送水管。而AI辅助信号增强技术就是引入AI算法对各种阻抗变化原因的天线特征值进行大数据分析和机器学习实现对阻抗的智能调节达到最完美的匹配效果。说白了就有点像在送水管和接水管之间安装了一根对接软管让水流尽可能不浪费。AI辅助信号增强相当于射频和天线间的对接软管孔径调谐相对来说较为简单就是调节天线的电长度。从辐射学的角度来说天线的完美长度应该是波长的四分之一。现在的手机因为全网通、双卡双待等原因移动通信系统的工作频率是动态变化的。例如有时候工作在2.6GHz有时候工作在3.5GHz。工作频率如果变化意味着最佳波长也变化了。所以需要对天线进行孔径调谐调节天线的长度拉长波峰以此达到最佳效果。总而言之以阻抗匹配和孔径调谐为基础的天线调谐技术主要作用是克服外部环境对天线信号的影响对信号进行动态调节改善用户体验。根据实际验证凭借着AI辅助信号增强技术系统的情境感知准确性可以提升30%能够明显降低通话掉线率提升速率、覆盖和续航。结语5G射频系统的创新黑科技还有很多例如多载波优化、去耦调谐、多SIM卡增强并发等。这些黑科技全部都是技术创新的成果。它们凝结了工程师们的智慧也为5G终端的顺利推出奠定了基础。如今的5G射频已不再是基带的辅助而是能够和基带平起平坐、相辅相成的重要手机组件。随着5G网络建设的不断深入除了手机通信之外越来越多的5G垂直行业应用场景也开始落地开花。5G终端的形态将会变得五花八门更大的考验将会摆在5G射频前端的面前。届时5G射频又会玩出什么新花样让我们拭目以待更多精彩推荐
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