Decem abhinc annis, smartphones typice sustentabant pauca tantum signa operantia in vinculis quattuor GSM frequentiae, et fortasse pauca WCDMA vel CDMA2000 signa. Cum tam paucis nexibus frequentiae seligendarum, certa quaedam gradus uniformitatis globalis consecuta est cum phonis "quadranis" GSM, quibus vinculis 850/900/1800/1900 MHz utuntur et alicubi in mundo adhiberi possunt (bene; satis multa).
Magnum hoc beneficium viatoribus est et ingentes oeconomiae scalarum machinarum fabricatores gignit, qui solum pauca exemplaria (vel fortasse unum tantum) pro totius globalis foro dimittere oportet. Ieiunium hodie propone, GSM sola manet accessus wireless technologiae quae globalem vagum praebet. Viam, si nescis, sensim GSM phased excidit.
Quaelibet quis felis nomine digna 4G, 3G et 2G accessum adire debet variis RF interfaciei requisitis in terminis longitudinis, potestatem transmittere, receptaculum sensus et plures alios parametri.
Accedit, propter spectrum globalis promptitudinem redacta, 4G signa magnum numerum ligamentorum frequentiae tegunt, ideo operarii uti possunt in quibusvis frequentiis quae in quavis area data sunt - nunc 50 fasciae in summa, sicut in signis LTE1 sunt. Verum "phone mundi" in omnibus his ambitibus operari debet.
Praecipua quaestio quam quaevis radio cellulari solvenda est "communicatio duplex". Cum loquimur, simul audimus. Primae rationes radiophonicae adhibitae dis-ut-loquuntur (alii adhuc agunt), sed cum telephonum loquimur, alterum hominem nos interpellare exspectamus. Prima generatio (analog) machinarum cellularum adhibita "duplex filtra" (vel duplexers) ad downlink recipiendum quin "stupit" transmittens uplink in variam frequentiam.
Haec columella minora et vilior faciens facta est maior provocatio ad artifices telephonicos primos. Cum GSM introducta est, protocollum designatum est ut transceivers in "dimidio modo duplex" operari possent.
Valde ingeniose haec via fuit ad tollendas duplexers, et maior factor in adiuvando GSM factus humilis sumptus, technicae amet technicae industriae dominandi capax (et mutato modo homines in processu communicato).
Phone Essentiale ab Andy Rubin, inventoris systematis MASCULI operantis, notat ultimas notas connectivity inclusas Bluetooth 5.0LE, varias GSM/LTE et antennae Wi-Fi in corpore titanii absconditas.
Infeliciter, lectiones a solvendis technicis quaestionibus edoctae cito oblitae sunt in bellis techno-politicis veterum dierum 3G, et in praesenti forma frequentiae divisionis duplexing dominans (FDD) requirit duplexer cuiusque cohortis FDD in qua agit. Non dubium est quin LTE BUTIO veniant cum factores ortu sumptus.
Dum quaedam vincula tempore Division Duplex vel TDD uti possunt (ubi radio cito permutat inter transmittendi et recipiendi), pauciores ex his vinculis exstant. Plerique operarii (praeter Asiaticos) range FDD praeponunt, quarum plures quam 30 sunt.
Legatum spectri TDD et FDD, difficultas vincula vere globali liberandi, adventus 5G cum pluribus vinculis duplex problema magis implicatum efficit. Modi quaerendi promittendi nova consilia filtramento fundata includunt et facultatem se impedimento removendi.
Posterior etiam secum fert possibilitatem aliquantulam pollicitationis "duplex caducae" (seu "plenae dupli". In futuris 5G communicationibus mobilibus, considerare debemus non solum FDD et TDD, sed etiam duplex flexibile in his novis technologiarum fundamentis.
Investigatores in Universitate Aalborg in Dania elaboraverunt "Smart Antenna Front End" (SAFE) 2-3 architectura quae utitur (vide illustrationem pag. 18) antennas separatas ad transmissionem et receptionem et has antennas cum (low perficientur) in compositione cum vestibulum eliquare ad optatam tradendam et recipiendam sollemne consequendam.
Dum est infigo perficiendum, antennas duas opus magnum incommodum est. Sicut telephona tenuiores et nitidiores, spatium antennarum in promptu minor ac minor est.
Mobilis machinae plures antennas requirunt etiam ad multiplicationem spatii (MIMO). telephoniis gestabilibus cum architectura tuta et subsidia 2×2 MIMO quattuor tantum antennas requirunt. Praeterea amplitudo horum odiorum et antennarum incedit.
Itaque telephoniis mobiles globales necesse erit etiam hanc architecturam interfaciei replicare ad omnes ligamenta frequentia LTE (450 MHz ad 3600 MHz), quae plures antennas, plures antennas tunores et plures columellas requiret, quae nos reducent ad interrogationes frequentes de quaestionibus. operatio multi-band due to duplication of components.
Etsi plures antennae in tabula vel laptop institui possunt, ulteriores progressus in customizatione et/vel miniaturizationis opus sunt ut haec technicae peritiae smartphoniis aptae reddantur.
Duplex electrice librata usus est ex primis diebus telephoney wireline. In systemate telephonica, tortor ligula et earpiece iungi debent cum linea telephonica, sed ab invicem segregata ut vox usoris infirmiorem signum auditionis advenientis non obturet. Hoc factum est utentes transformatores hybridorum ante adventum telephoniis electronicis.
Duplex circuitus in figura infra demonstratus utitur resistenti eiusdem pretii ad aequandum impedimento lineae transmissionis ut currens e tortor scindit intrans transformatorem et in partes contrarias per primum angulum influat. Fluctus magneticus efficaciter eliditur et nulla vena inducitur in coil secundo, sic angulus secundarius a tortore semotus est.
Tamen signum e tortor adhuc ad lineam telephonicam (etsi cum aliquo detrimento) accedit et signum in phone in linea advenientis oratorem (etiam cum aliquo detrimento), permittens duos modos communicationis in eadem linea telephonica. . . Metallum filum.
Radio librata duplexer similis est telephono duplexer, sed loco tortori, telephono mobili, filum telephonico, transmisso, receptatori et antennae, respective, ut in Figura B ostensum est.
Tertius modus rescindendi transmitter a accipiente est impedimentum se removere (SI), quod signum traditum ex signo recepto subtrahendo. Artificia valitoria in radar et de decenniis radiophonicis adhibitae sunt.
Exempli gratia, in primis 1980s, Plesy elaboravit et mercatus est productum excambium SI "Groundsat" vocatum ad ampliandum medium duplex analogium FM ad retiacula communicationis militaris 4-5.
Systema agit quasi iteratorem unum canalem plenae duplae, efficax extensio radiorum dimidii radiorum in opere regio adhibitorum.
Recens cura suppressionis auto-immissionis, maxime ob inclinationem communicationum breves (cellulares et Wi-FI), quod difficultatem suppressionis SI tractabiliorem reddit ob potentiam inferiorem et potestatem superiorem ad usum consumendi receptionem. . Wireless Access and Backhaul Applications 6-8.
Apple iPhone (auxilio a Qualcomm) arguably optimas wireless mundi et LTE facultates habet, XVI LTE vincula in uno chip sustinens. Hoc significat tantum duos SKUs producendos esse ad mercatus GSM et CDMA operiendos.
In applicationibus duplicibus sine impedimento communicationis, suppressio sui impedimenti spectrum efficientiam emendare potest, permittens uplink et downlink ut eiusdem spectri opes9,10. Instrumenti suppressionis sui impedimento adhiberi possunt etiam ad creandos consuetudines duplexers pro FDD.
Indultum ipsum plerumque pluribus gradibus consistit. Retis directionalis inter antennas et transceatorem primum gradum separationis praebet inter signa transmissa et recepta. Secundo, addito analogo et signo digitali processus adhibitus ad tollendam omnem strepitum intrinsecum in signo recepto. Primus gradus uti potest antenna separata (ut in ARMARIUM), transformator hybrida (de quo infra);
Antennae remotae problema iam descriptum est. Circulatores de more angustandi sunt, quia resonantia ferromagnetica in crystallo utuntur. Haec technologia hybrida, seu Electrically Librata Isolatio (EBI), technologiam pollicens est quae angiporta et potentia in spumam integrari potest.
Antennae antenae finis, sicut in figura infra ostenditur, antennas duas angustas tunabiles antennas utitur, unum pro transmittendi et unum pro recipiendo, et par gestorum inferiorum perficiendi sed tunable duplex. Singulae antennae non solum praebent aliquas solitudines passivas ad dispendium propagationis inter eas, sed etiam in instanti (sed tunable) bandam habent.
Antenna tradens efficaciter operatur solum in cohorte frequentia transmittenda, et antenna recipienda efficaciter operatur solum in cohorte frequentia recipienda. Hoc in casu, antenna ipsa etiam sicut filtrum agit: extra band Tx emissiones antennae transmittentes extenuantur, et se impedimentum in band Tx antennae recipiente extenuatur.
Itaque architectura antennae tunable requirit, quod antennae retiacula adhibita conficitur. Est aliqua inevitabilis insertio detrimentum in reticulo antennae. Sed recentes progressiones in MEMS18 tunabiles capaciores significanter emendaverunt qualitatem harum machinorum, inde damna minuendo. Damnum insertio Rx circiter 3 dB est, quae cum totali IDI duplexer et switch comparabitur.
Solitudo antenna fundata tum per filtrum tunabile completur, etiam ex capaci- tibus MEM3 tunable, ut 25 dB solitudo ab antenna et 25 dB e colum. Prototypa demonstraverunt hoc posse fieri.
Plures coetus investigationis in academia et industria usum bigenerum explorant pro duplici printing11-16. Hae technae passive SI tollunt permittens simultaneam transmissionem et receptionem ab una antenna, sed transmittente et recipiente semotus. Latitudo in natura sunt et in-spoliatio perficienda sunt, easque optiones attractivae faciunt frequentiae duplexing in mobilibus machinis.
Recentes progressus ostenderunt transceivers FDD utentes EBI ex CMOS (Metal Oxide Semiconductor complentes) cum insertis detrimentum, figuram sonitum, receptaculum linearitatem, et claudentes notas suppressiones aptas ad applicationes cellularum 11,12,13. Sed, ut multa exempla in litteris academicis et scientificis demonstrant, fundamentalis limitatio est quae ad remotionem duplex afficitur.
Impedimentum antennae radiophonicae non figitur, sed variatur cum frequentia operativa (ob antennae resonantiae) et tempus (ob commercium cum ambitu mutabili). Hoc significat quod impedimentum conparationis accommodare debet ad impedimentum mutationes vestigare, et band latitudo decoquationis limitatur propter mutationes in frequencia dominii 13 (vide Figure 1).
Opus nostrum apud Universitatem Bristoliensem in inquisitione et alloquendo limitationes istas perficiendas tendit ad demonstrandum requisita solitudo et perceptio missorum et perputum in casibus usu realibus mundi obtineri posse.
Ad antennae impedimentum ambigua superanda (quae solitudo graviter attingunt), nostra algorithmus adaptiva antennae impediti in reali tempore vestigia vestigat, et probatio ostendit effectum posse conservari in variis ambitus dynamicis, incluso usuario commercio et alta velocitate et via plenas. iter.
Accedit, ut antennas strictas adaptare in frequentia dominii superare, per latitudinem et altiorem solitudinem augere, electrice libratum duplexer cum addito activo SI suppressione coniungimus, secundo transmisso ad signum suppressionis generandum ad ulteriorem sui impedimentum supprimendum. (vide Figure 2).
Eventus ex testbedo nostro hortantur: technologiae activae cum EBD coniunctae signanter emendare possunt transmittere et seiunctim recipere, sicut in Figura III ostensum est.
Laboratorium finale nostrum setup utitur low-cost mobile fabrica componentium (potentia telephonica celi amplificata et antennas), illud faciens repraesentativum instrumentorum telephonicorum mobilium. Mensurae praeterea nostrae ostendunt hoc genus rejectionis duorum scaenae auto-inventae posse praebere debitam solitam in uplink et downlink nexibus frequentiae, etiam cum utens humilis sumptus, apparatu commerciali gradu.
Insignis virium ratio cellularum quam maximam partem recipiat necesse est esse duodecim ordines magnitudinis inferiores quam signum fortitudinis quae transmittit. In Time Division Duplex (TDD), duplex circuitus simpliciter virga est quae antennae transmittente seu recipienti coniungitur, ergo duplexer in TDD simplex transitum est. In FDD transfusor et receptator simul agunt, et duplexer usus filorum ad receptorem a valido signo transmissionis recludet.
Duplexus in cellularum FDD anterioris finis praebet >~50 dB seiunctionem in cohorte uplink ne accipientem cum Tx significationibus onerant, et >~50 dB in cohorte downlink seiunctio ne transmissio-blandorum. Receptaculum imminutum suavitate. In Rx cohorte damna transmittunt et recipiunt semitas minimas.
Hae low-detrimenta, summus solitudo requisita, ubi frequentiae a paucis centesimis separantur, altae Q eliquationem requirunt, quae eatenus tantum effici possunt utentes fluctus superficies acousticae (SAW) vel fluctus corporis acoustici (BAW) machinationes.
Dum technologiae evolutionis pergit, cum incrementis maxime ob multitudinem machinorum quaeruntur, multi- bandae operandi colum ad singulas cohortes duplex medium separatum significat, ut in Figura A. Ostensum est in Figura A. Omnes virgas et iter itineris etiam functionem cum additamento addunt. poenis faciendis et mercationibus peracti.
Praebitae telephonicae globalis quae in technologia hodiernae fundatae sunt, nimis difficiles sunt fabricare. Architectura radiophonica resultans erit maxima, damnosa et pretiosa. Manufacturers plures productum variantes creare habent pro diversis compagibus vinculis, quae in diversis regionibus requiruntur, infinitam globalem LTE vagantem difficilem facientem. Oeconomiae scalae quae ad dominatum GSM perducunt magis difficilia sunt consequi.
Augens postulatio altae notitiae celeritatis mobilia officia perduxit ad instruere 4G retiacula mobilia per vincula frequentiae 50, cum etiam plura vincula venire sicut 5G plene definita et late explicantur. Propter multiplicitatem RF interfaciei, haec omnia in uno artificio comprehendere technologias colum-basis utentes, ideo requiruntur RF circuitus customizabilis et reconfigurabilis.
Specimen, novus accessus ad quaestionem dupli solvendam necessaria est, fortasse fundata in filtra tunable vel suppressionis sui impedimenti, vel aliqua utriusque permixtione.
Dum nondum unum aditum habemus, qui multis postulatis sumptus, amplitudinis, effectus et efficientiae obviat, fortasse partes aenigmatis conveniant et in sinum tuum paucis annis eris.
Technologiae, quales EBD cum SI suppressione aperiri possunt facultatem utendi eadem frequentia in utraque parte simul, quae signanter efficientiam spectralem emendare potest.
Post tempus: Sep-24-2024