Qorvo：如何实现孔径调谐： 4G&5G智能手机的最佳实践白皮书（20页）.pdf

1、 电子指南电子指南 如何实现如何实现 孔径调谐：孔径调谐：4G/5G 智能手机的最佳实践 嗨，我是 Qorvina 您的先进 RF 技术向导。内容包括内容包括 什么是孔径调谐？其主要特性是什么？孔径调谐有何独特之处？它面临哪些实施挑战？作者：作者：Abhinay Kuchikulla 移动产品部门高级营销经理 您是否知道？天线调谐对智能手机的运行至关重要。智能手机中需要通过 天线调谐天线调谐 来补偿因天线缩小 和屏幕尺寸增大而 导致的性能下降。简要概述简要概述 为使智能手机在不断增加的 RF 频段范围内高效工作并支持向 5G 过渡，天线孔径调谐至关重要。智能手机需要更多天线来支持不断增加的 R

2、F 要求（例如新的 5G 频段、MIMO 和载波聚合），但是由于智能手机工业设计的变化，提供给这些天线的可用空间却很小。因此，天线变得越来越小，这可能会降低天线的效率和带宽。利用孔径调谐技术可以解决这一问题，通过对天线进行调谐，就能够在多个频段高效运行，并使 Tx 和 Rx 的性能提高 3 dB。孔径调谐通过可调谐电容或调谐器开关配合调谐组件来实现；低 RON 和低 COFF 的开关是获得最大效率的关键所在。孔径调谐技术还支持天线同时在多个频段通信以支持载波聚合。实现孔径调谐需要深入了解如何针对每个应用运用该技术。引言引言 天线效率在智能手机的整体 RF 性能中发挥着至关重要的作用。然而，当前

3、的 RF 需求（尤其是即将过渡至 5G）以及智能手机工业设计的广泛趋势，意味着智能手机必须要将更多的天线安装到更小的空间内。因此，天线尺寸不断缩小，这会降低天线效率。如果不解决这个问题，效率降低会影响发送(Tx)和接收(Rx)性能，从而导致电池续航时间缩短、数据速率降低以及出现连接问题。更高的数据速率意味着更多的天线更高的数据速率意味着更多的天线 向 5G 过渡意味着不断提高数据速率，这将使每部手机中的天线数量大幅增加。实现更高数据速率的两项主要技术为载波聚合(CA)和多输入多输出(MIMO)，它们都需要多个天线同时运行。5G 将进一步推动这一趋势，因为 5G 要求支持四个独立的下行信道同时接

4、收大多数频段的信号。它还要求手机带有至少四个可用于移动通信的天线。与此同时，手机天线需要支持更宽的频段范围，这在很大程度上是由于引入了新的 5G 频段。5G 手机可能需要支持低至 600 MHz 到高达 6 GHz 的频率范围。为了支持这些要求以及 Wi-Fi、GPS 与蓝牙，天线的典型数量将从如今 LTE 手机中的 4-6 个增加到 5G 智能手机中的 6-10 个（图 1）。将所有这些天线安装到有限的可用空间变得愈发困难。更多天线、更小的天线面积更多天线、更小的天线面积=更严峻的挑战更严峻的挑战 目前的手机 4 至 6 个天线 2019-2020 年的手机 6 至 10 个天线 图图 1.

5、随着向 5G 过渡，为了支持新的频段以及 MIMO 和 CA 的要求，天线数量不断增加。Qorvo 能够 帮助您解决 这些问题 天线效率在智能手机的整体 RF 性能中发挥着至关重要的作用。请注意！智能手机设计存在电池续航时间缩短、数据速率降低并导致连接问题的趋势。天线面积减少天线面积减少 随着制造商改变工业设计和不断增加新功能，天线的可用空间不断缩小，这个问题愈发严重。其中一项重大变化是改用全屏手机，显示屏几乎占据了手机的整个正面；因此，在屏幕之外可供天线使用的空间更少。制造商还增加了更多的摄像头，使手机内的可用空间进一步缩小。要将更多的天线安装到更小的空间内意味着天线变得越来越小，天线尺寸缩

6、小将导致天线效率降低。图 2 显示采用全屏设计时，天线效率如何随着手机顶部的辐射元件与地（位于屏幕边缘）之间的距离缩小而降低。天线数量更多且尺寸更小，还意味着手机对其环境变化（例如手握电话的位置）引起的瞬态效应更敏感。这些瞬态效应可能包括效率降低和频率响应漂移。理想天线的仿真性能理想天线的仿真性能 工业设计变化工业设计变化天线面积缩小天线面积缩小理想天线的仿真性能理想天线的仿真性能天线效率天线效率()频率频率(MHz)仿真模型仿真模型辐射元件辐射元件辐射元件和地之间的距离辐射元件和地之间的距离地地/屏幕屏幕图图 2.全屏智能手机设计使天线的可用面积缩小、效率降低。天线性能权衡三角形天线性能权衡