微型天線的巨大影響

本文最早刊登在《網(wǎng)絡(luò)世界》上，作者是IDG撰稿人Brent Dietz。

香農(nóng)-哈特利定律解釋了“噪聲環(huán)境下，通過(guò)指定帶寬的通信信道傳輸信息的最大速率”。

解讀：無(wú)線數(shù)據(jù)只能以這么快的速度傳輸。但如果數(shù)據(jù)速率有限，我們?nèi)绾尾拍茉?025年之前支持Gigabit LTE的正式上市以及10億新的5G連接？

未來(lái)幾年，無(wú)線連接將變得無(wú)處不在，不僅存在于我們的手機(jī)、平板電腦和PC中，而且存在于我們家庭、汽車(chē)和城市中，而這都?xì)w功于單調(diào)乏味且經(jīng)常被遺忘的RF使能器：天線。與早期手機(jī)中可笑又粗笨的天線不同，當(dāng)今的天線系統(tǒng)幾乎不可見(jiàn)，并能實(shí)現(xiàn)高速網(wǎng)絡(luò)。隨著新無(wú)線技術(shù)開(kāi)始滿足我們不斷發(fā)展的內(nèi)容需求，天線系統(tǒng)也在不斷發(fā)展。

天線解析

天線可解決由來(lái)已久的信號(hào)干擾問(wèn)題，從而使設(shè)備能夠有效地發(fā)送和接收無(wú)線信號(hào)。隨著數(shù)據(jù)流量的不斷增加，手機(jī)天線的負(fù)荷也與日俱增，導(dǎo)致手機(jī)信號(hào)變差，耗電速度加快，用戶(hù)體驗(yàn)降低。

看，“我眼中的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)死區(qū)”，我妻子會(huì)跑到廚房窗戶(hù)旁邊搜索手機(jī)服務(wù)。

天線本身就是一種商品，即嵌入在設(shè)備印刷電路板中的一根金屬條。天線調(diào)諧就是神奇之處…

…裝好天線帽，整個(gè)都集成在車(chē)?yán)铩?/p>

就如同調(diào)收音機(jī)那樣，RF工程師將天線調(diào)諧為在適當(dāng)時(shí)候以及發(fā)送和接收信號(hào)時(shí)關(guān)注適當(dāng)?shù)念l率。天線調(diào)諧可最大限度提高天線的性能，并最終提升設(shè)備的連接性和性能。

當(dāng)涉及不止一根天線時(shí)，RF工程師需要這些天線具有一致性能。這稱(chēng)為阻抗匹配，要求相鄰天線在同一水平上發(fā)送和接收信號(hào)。此外，這還可以?xún)?yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能和效率。

選擇天線時(shí)，設(shè)備制造商必須考慮到不斷變化的挑戰(zhàn)，如不斷增加的頻段、越來(lái)越薄的金屬外殼以及用戶(hù)與其設(shè)備互動(dòng)的新方式。對(duì)于最大程度延長(zhǎng)電池壽命和實(shí)現(xiàn)大家期待的快速用戶(hù)體驗(yàn)來(lái)說(shuō)，最大程度地提高天線解決方案的效率至關(guān)重要。

天線解決方案的發(fā)展趨勢(shì)

不管使用什么設(shè)備，總體趨勢(shì)就是使用更多天線來(lái)滿足日益增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)需求。這解釋了為什么最新的Wi-Fi路由器看起來(lái)像異形再生俠，具有8根斜對(duì)排列的天線陣。但是天線并不總是可見(jiàn)的…普通智能手機(jī)配有2至4根天線，而最新型的無(wú)邊框智能手機(jī)則集成了4至7根天線。

所有類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)都呈現(xiàn)這種趨勢(shì)，包括蜂窩、汽車(chē)和Wi-Fi。


蜂窩網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

每款新型智能手機(jī)都對(duì)天線提出了一系列獨(dú)特的挑戰(zhàn)。通常，天線置于手機(jī)的聽(tīng)筒和話筒附近。金屬框架、無(wú)邊框屏幕和有限天線空間使智能手機(jī)中的網(wǎng)絡(luò)連接成為一項(xiàng)艱巨的挑戰(zhàn)。制造商必須小心嵌入天線，并通過(guò)天線和阻抗調(diào)諧等方法確保天線能夠高效運(yùn)行。

頻段擴(kuò)散進(jìn)一步增加了復(fù)雜性。移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商和制造商開(kāi)始采用稱(chēng)為載波聚合技術(shù)來(lái)組合多個(gè)頻段（或“載波”），以便提高網(wǎng)絡(luò)性能，而這要求天線能夠同時(shí)在多個(gè)頻段中運(yùn)行。

RF復(fù)雜性越高，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商和制造商的責(zé)任就越大（就是這樣，對(duì)吧？）。

為滿足金屬手機(jī)外殼、無(wú)邊框屏幕和更薄設(shè)備的需求，我們開(kāi)始采用“天線轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)”技術(shù)，以便利用給定數(shù)量的天線滿足更多頻段或無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)要求。隨著行業(yè)力圖在越來(lái)越小的封裝中集成高性能天線技術(shù)，該領(lǐng)域的創(chuàng)新需求也不斷增加。

閱讀我們的白皮書(shū)：應(yīng)對(duì)全屏智能手機(jī)的RF挑戰(zhàn)

了解更多有關(guān)Qorvo針對(duì)智能手機(jī)的天線控制解決方案信息。.

汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

天線創(chuàng)新已經(jīng)進(jìn)入汽車(chē)行業(yè)。汽車(chē)連接性技術(shù)包括GPS衛(wèi)星導(dǎo)航、數(shù)字衛(wèi)星無(wú)線電、Wi-Fi、蜂窩4G LTE連接，所有這些都通過(guò)（大家沒(méi)有猜錯(cuò)）天線進(jìn)行路由。

大多數(shù)汽車(chē)天線都置于車(chē)頂上的鯊魚(yú)鰭中。與手機(jī)天線一樣，我們的目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接收和性能與設(shè)計(jì)和款式之間的平衡。天線技術(shù)在無(wú)人駕駛汽車(chē)時(shí)代尤為重要，在無(wú)人駕駛汽車(chē)中，低延遲是一個(gè)必備要素，以防止自動(dòng)駕駛汽車(chē)變成碰碰車(chē)。

Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

如果沒(méi)有Wi-Fi，何為天線？影響天線的最大Wi-Fi趨勢(shì)就是多用戶(hù)多路輸入多路輸出(MU-MIMO)技術(shù)。

這是用于描述“更多天線”的一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的術(shù)語(yǔ)。

MU-MIMO涉及使用更多天線來(lái)配備網(wǎng)絡(luò)路由器，以便擴(kuò)展家里的網(wǎng)絡(luò)容量，同時(shí)無(wú)需使用更多頻譜。該方法類(lèi)似于大規(guī)模MIMO，即網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商在基站塔中增加10倍正常數(shù)量的天線。

天線堪稱(chēng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的無(wú)名小英雄。無(wú)論是在家，在車(chē)?yán)?，還是四處走動(dòng)，天線確保您口袋里的手機(jī)隨時(shí)處于聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)。

審核編輯黃昊宇