Давайте приступим к проектированию антенны, и мы начнем с теоретических основ. Напомним, что дипольная антенна должна иметь длину около половины длины волны, чтобы иметь разумную эффективность антенны и полоса пропускания антенны. Первое, что мы хотим знать, это то, какова самая низкая частота работы. самая длинная длина волны — и, следовательно, поможет нам определить общий размер антенны. скажем, наш lowband находится где-то в районе 810 МГц. Тогда длина волны равна c/f = 300e6/810e6 = 37 см, поэтому половина длины волны составляет примерно 18,5 см или 7 дюймов. Теперь — каков размер нашего портативного мобильного телефона? Обычно он составляет около 5-7 дюймов. длинная. Усвойте последние несколько предложений. Что они имеют в виду?

Для эффективного излучения на частотах мобильных/сотовых телефонов антенна должна по существу быть размером всего устройства. Это означает, что антенна не является изолированным компонентом, а используйте всю структуру телефона, чтобы сделать антенну.

Последний абзац имеет решающее значение для понимания конструкции сотовой антенны для мобильного телефона. Мы можем проиллюстрировать это на рисунке 1, который показывает эволюцию дипольной антенны в антенну сотового телефона:

На рис. 1(а) показана простая проволочная дипольная антенна. Нет необходимости располагать облучатель антенны в центре диполя, так что он может сместиться от центра. Кроме того, если общий объем антенны увеличивается, это, как правило, хорошо для полосы пропускания антенны. На рис. 1(b) показана дипольная антенна с нецентральным питанием и одна толстая рука. Обратите внимание, что толстый рычаг будет по существу состоять из корпуса мобильного телефона (наземная плоскость). устройства). На рис. 1(c) верхняя часть изогнута для увеличения длины дипольной антенны, а оттуда антенна может быть преобразована в перевернутую F-антенну, если это необходимо.

Пример покажет это. Посмотрите на антенну Palm Pre, антенны которой видны на рис. 2:

Давайте еще немного поговорим об антенне сотовой связи на рис. 2 (смартфон Palm Pre). Есть два извилистых оружия, которые по сути являются обоими IFA. Наиболее трудной для охвата полосой частот, как правило, является полоса низких частот. потому что это самая низкая частота и требует больше всего места. Следовательно, антенна будет сначала спроектирована для нижней полосы. Затем можно добавить плечо меньшего размера для диапазона высоких частот (частоты сотовой связи 1800 МГц). Этот Вот почему на Рисунке 2 добавлено меньшее плечо дипольной/IFA-антенны.

Процесс проектирования антенны начнется с макета, а затем конструкторы попробуют простой диполь или IFA, и итеративно оптимизировать его, чтобы получить необходимые полосы частот. Это потребует хорошее количество также согласование импеданса.

Это краткий обзор проектирования первичной сотовой антенны. Обратите внимание, что поляризация антенны не может быть рассчитана, особенно для низкочастотного диапазона, как вы вынуждены использовать дипольную структуру, как на рисунке 2. Это означает доминирующую поляризацию вашего антенна сотовой связи будет вертикальной (VP), как показано на рисунке 2.

Перевод спецификаций несущей в спецификации антенны

Операторы сотовой связи указывают свои спецификации в дБм, например, TRP должен составлять 20 дБм в диапазоне 5. Что? это значит для антенны? Первое, что следует определить, это уровень проводимой мощности. будет исходить из радио. Проводимая мощность измеряется путем подключения нагрузки 50 Ом к преобразователю и измерения какая мощность передается. Если разработчики радиоприемников решат, что они могут обеспечить максимальную выходную мощность 23 дБм, тогда TRP 20 дБм по существу означает, что ваша антенна должна иметь эффективность антенны около -3 дБ в этом диапазоне.

Точно так же, если характеристика несущей для TIS составляет -101 дБм, вам необходимо измерить кондуктивную чувствительность. вашего устройства. Если вы определили, что чувствительность вашего радио составляет -107 дБм, то это говорит вам, что эффективность антенны должна быть больше -6 дБ, чтобы соответствовать вашим требованиям. Обратите внимание, что для чувствительности, вам также нужно беспокоиться о десенс.

Спецификация SAR не так проста. Быстрого перевода значения TRP в значение SAR не существует. Это требует реальное измерение SAR или имитация, а также некоторая итерация конструкции для снижения SAR при сохранении эффективность антенны.

Характеристики КСВ

Не существует фиксированных «правил КСВ» для дизайна сотовых телефонов. Большинство людей, которые не работают с антеннами, сказать вам, что Сопротивление антенны согласовано с 50 Ом. Однако, учитывая относительно небольшой объем антенны и относительно большую требуемую полосу пропускания, импеданс редко, если вообще когда-либо, составляет ровно 50 Ом. Обычно КСВ меньше 3, при этом 2 вполне приемлемо.

HTC One

Надеюсь, теперь вы немного понимаете конструкцию сотовой антенны и связанные с ней трудности. С надеждой, если вы подумаете об этом, вы поймете, почему практически невозможно иметь мобильный телефон с полностью металлическая задняя часть (куда делась бы вторая половина вашей дипольной антенны?).

HTC One 2013 года имеет довольно инновационную антенну. Задняя сторона устройства показана на рисунке 3:

Имеют ли смысл маленькие горизонтальные белые линии, глядя на заднюю часть HTC one и зная, что мы теперь знаете об антеннах? Конструкторам пришлось установить тонкий неметаллический зазор в алюминии, чтобы чтобы антенна могла излучать. Это очень сложная схема для реализации, потому что металл на задней панели телефона создает большую паразитную емкость (которая не излучает). Следовательно конструкторы здесь очень плотно протаптывали грань между конденсатором и антенной. Чтобы получить двойной полосе, им пришлось бы проявить творческий подход к согласованию импеданса и, вероятно, использовать адаптивное переключение методы (разные состояния переключателя для разных частотных диапазонов). Хорошая новость в том, что это работает, и это делает его отличным дизайном антенны!

Как усилить сигнал телефона: бесплатные и простые способы усилить прием

Одна из многих вещей, которым мы научились за последние 18 месяцев, заключается в том, что возможность оставаться на связи с семьей, друзьями и коллегами стала более важной. чем когда-либо, и не каждый может гарантировать отличный телефонный сигнал, где бы он ни находился.

В некоторых сельских районах мобильная связь практически отсутствует, и вы можете гарантировать хороший прием только в больших и малых городах. Поэтому, если вы находитесь в одном из тех мест, где вам приходится бежать наверх и высовываться из окна, когда кто-то звонит, вот несколько вещей, которые вы можете попробовать, чтобы бороться с плохим мобильным приемом.

Прежде чем вы предпримете что-то столь радикальное, как выложить много денег на усилитель сигнала, попробуйте следующие советы.

Различные положения

Одной из причин плохого сигнала может быть чехол на вашем телефоне. Задолго до смартфонов у некоторых телефонов была внешняя антенна, но в наши дни они все внутренние. Надевание на телефон чехла (особенно металлического) может серьезно повлиять на эффективность антенн вашего устройства, так же как и «неправильное» удерживание телефона, как однажды заявил Стив Джоб, когда пользователи iPhone 4 пожаловались во время фиаско «Antennagate».

В заявлении Джобса есть доля правды, но на самом деле оно зависит от комбинации факторов, если вы хотите оптимизировать свои шансы на лучший прием.

Временное снятие чехла с телефона, удерживание телефона таким образом, чтобы он не мешал антенным линиям, и даже выход в самую высокую комнату в вашем доме (по возможности лицом к ближайшей вышке мобильной связи) может улучшить уровень сигнала значительно.

Где находится ближайшая башня? Если вы находитесь в Великобритании, вы можете проверить Веб-сайт Mast Data, на котором будет показана карта с расположением мачт и сетями, к которым они принадлежат. Интересные вещи… если вы гик.

Большинство британских домохозяйств имеют достаточно быстрый широкополосный доступ для звонков через WiFi. На самом деле нет никакой разницы между звонком через Skype или WhatsApp по сравнению с тем, что большинство мобильных операторов называют «вызовом через WiFi». Это просто телефонный звонок, который использует Интернет вместо сеть мобильной связи. Любые звонки, которые вы совершаете с помощью вызовов через Wi-Fi, по-прежнему засчитываются в счет разрешенных минут вашего мобильного тарифного плана.

Вы можете проверить, предлагает ли ваш оператор мобильной связи звонки по Wi-Fi, но также важно, чтобы ваш телефон поддерживал эту функцию. Если один или оба окажутся несовместимыми, то очевидным будет использование клиента VoIP (например, Скайп) вместо этого. Skype доступен для большинства телефонов и абсолютно бесплатен, если вы звоните другому пользователю Skype.

Скорее всего, у человека, которому вы хотите позвонить, уже есть учетная запись Skype, но если ее нет, вы можете быстро и легко создать ее, установить приложение, войти в систему и принять (или совершить) телефонный звонок через WiFi.

Иногда вы не можете проверить, есть ли у собеседника Skype или нет, но, к счастью, сервис позволяет совершать настоящие телефонные звонки. Это полезно, если у вас плохой сигнал, а ваш получатель не хочет, но не хочет устанавливать Skype — или неуместно просить его установить его; например, если вы звоните в бизнес или центр обслуживания клиентов.

Конечно, существует множество альтернатив Skype, таких как WhatsApp, Facebook Messenger, Viber, Google Duo и FaceTime. Все эти службы позволяют вам совершать голосовые или видеовызовы с использованием соединения Wi-Fi, поэтому, если вы уже разговариваете с кем-то, использующим одну из этих служб, вы также можете звонить им через Wi-Fi из выбранного вами приложения.

Все основные сети Великобритании предлагают звонки через Wi-Fi:

O2 позволяет владельцам определенных телефонов (самых последних моделей iPhone, телефонов Samsung, Pixel и Sony, а также нескольких других, которые перечислены провайдером) совершать звонки через Wi-Fi и 4G без использования специального приложения.

EE предлагает звонки по Wi-Fi, но только для абонентов с ежемесячной оплатой и только на определенных телефонах.

Vodafone  обеспечивает звонки по Wi-Fi, которые поддерживаются только на определенных телефонах.

Three также поддерживает звонки по Wi-Fi на совместимые телефоны.

Перейдите на другую мобильную сеть

Это может показаться экстремальным, но если у вас постоянно плохой мобильный сигнал дома, подумайте о переключении на другого провайдера. На удивление легко переключаться (теперь вы можете текст для переключения сетей) и сохранить существующий номер тоже легко.

Чтобы узнать, обеспечивает ли другая сеть лучший мобильный сигнал, вы можете использовать соответствующие средства проверки покрытия. Каждый скажет вам, будет ли сигнал хорошим на улице, а также в помещении для любого заданного почтового индекса Великобритании.

• Устройство проверки покрытия EE 
• Устройство для проверки трех покрытий 
• Проверка покрытия Vodafone 
• Проверка покрытия O2     

Если вы хотите получить независимое мнение о качестве сигнала каждого оператора в вашем регионе, посетите opensignal.com — также есть мобильные приложения для Android и iOS ( У RootMetrics есть собственная независимая программа проверки покрытия, которую тоже стоит попробовать).

Однако есть еще лучший способ: просто запросите у провайдера бесплатную SIM-карту с оплатой по факту использования и испытайте ее в течение месяца на запасном телефоне (или даже на своем основном телефоне). Конечно, это будет стоить вам нескольких фунтов, но это небольшая цена, которую нужно заплатить, чтобы узнать, какая сеть предлагает сильное мобильное покрытие в вашем регионе.

Большинство SIM-карт теперь являются универсальными, поэтому вы можете выдвигать карту нужного размера для вашего телефона. Вам придется использовать новый номер телефона SIM-карты для пробной версии, но, по крайней мере, вы будете иметь хорошее представление о том, значительно ли покрытие лучше, чем у вашего старого провайдера, или нет.

Если нет, попробуйте другого провайдера, пока не найдете поставщика с лучшим сигналом.

Вы можете ознакомиться с нашим лучшие предложения только для SIM-карты.

Если вы не хотите переключаться между сетями и не можете полагаться на вызовы через WiFi, вам может помочь усилитель сигнала.

Они также известны как «фемтосоты», однако будьте очень осторожны при покупке. Как вы найдете на веб-сайте Ofcom, использование большинства усилителей сигнала запрещено.

Вы можете обратиться к своему оператору мобильной связи и спросить, поставят ли они (или продадут ли) усилитель/ретранслятор, но мы обнаружили, что если вы не являетесь клиентом с ежемесячным контрактом, они, как правило, не очень полезны. если вы до в конечном итоге вам придется платить за бустер из собственного кармана, они могут стоить от 70 до 600 фунтов стерлингов, и нет никаких гарантий, что они решат вашу проблему.

Если вы все же пойдете по этому пути, мы рекомендуем вам выбрать вариант, предлагаемый вашим сетевым оператором, а не покупать коробку у третьей стороны. Тот факт, что веб-сайт называется «o2signalbooster.co.uk», не означает, что он является официальным поставщиком усилителей сигнала O2. Кроме того, вы не сможете вернуть его на такие сайты для возмещения.

Вот ссылки, по которым вы можете узнать больше об опциях, предлагаемых тремя из четырех основных британских сетей:

• Усилитель сигнала O2 – Boostbox
• Усилитель сигнала EE – Сигнальная коробка
• Три усилителя сигнала – Домашний сигнал

Большинство этих устройств создают мобильный сигнал, используя домашний широкополосный доступ, в то время как другие повторяют/усиливают слабый сигнал.

В связи с ростом поддержки вызовов через WiFi и улучшением покрытия сети Vodafone прекратила свою услугу Boostbox в сентябре 2021 года и, как таковая, больше не продает их; только поддержка существующих клиентов.

EE также закроет свою службу Signal Box 30 июня 2022 года. Все существующие ящики перестанут работать в этот день.

Создайте свою собственную мобильную сеть

В зависимости от ваших потребностей, последний (и немного неортодоксальный) вариант — это GoTenna Mesh. Эти портативные устройства предназначены в первую очередь для пеших прогулок, но будут работать в любом месте с плохим сигналом и позволят вам создать мини-ячеистую сеть для связи.

Продается упаковками по две, четыре или восемь штук. Вы просто соединяете каждую goTenna с телефоном через Bluetooth и затем можете отправлять зашифрованные сообщения (но не голосовые вызовы) между устройствами, пока они находятся в радиусе действия — до четырех миль. на открытой местности и около полумили в оживленной городской среде. Вы также можете использовать устройства для создания реле, расширяя диапазон с каждым из них.

Очевидно, что это не будет идеальным решением для всех со слабым сигналом, но оно может быть идеальным для людей, которые хотят надежно связаться с друзьями и семьей, которые живут рядом с ними в сельской местности или других районах со слабым сигналом; это или любой, кто надеется запланировать посещение района с низким уровнем сигнала, например, поход или фестивальный уик-энд. Вы можете купите пакет прямо у goTenna.

Top 10 I Phone 5 Ladegerätes von 2022

1. 1

   Wicked Chili Pro Series 5W Netzteil (1,0 Ampere) Ultra Slim USB-Ladegerät compatibel mit iPhone 11, XR, XS, X, 8, 7, 6, 5, SE Gen 1, weiß

   Злой перец чили

   Preise vergleichen (2)

   Bei Amazon kaufen

   Preise vergleichen

   • Новый

     7,90 €

   • gebraucht

     7,00 €

2. 2

   Скидка 20%

   Everdigi Ladekabel 1m и USB Stecker 5w Ladegerät for iPhone 12/13/11/11 Pro/XS/XS Max/XR/X/8/8 Plus/7/7 Plus/6s/6/6 Plus/5S/5/ SE/мини/воздух

   Эвердиги

   Bei Amazon kaufen

3. 3

   Newding 5V 1A 5W USB адаптер для iPhone, Apple USB Power Adapter, Netzstecker для iPhone X XR XS 8 7 6 5 Plus SE Ipad 1 iPad 2 Mini, iWatch, MP3, Tablet, eBook, USB Stecker, USB Netzteil 2-Pack

   Ньюдинг

   Bei Amazon kaufen

4. 4

   LIANSUM 5V 1A Power-Ladeger, совместимый с i-Phone, универсальный USB-адаптер, совместимый с телефоном 5S 6 6s SE 6S 7 8 11 12 Mini 13 X XS Max XR Plus Pro, i Pad Air USB, совместимый с кабелем

   ЛИАНСУМ

   Bei Amazon kaufen

5. 5

   5V 1A USB-накопитель, Slim USB Netzstecker для iPhone XS/XS Max/XR/X 11 8 7 6 6S Plus SE 5S/5/SE/5C, iPad Mini/Air/Pro, iPod, 5W Netzteil, Smartphone Netzstecker(2 -Упаковка)

   БОЛЮКС-ДЖС

   Bei Amazon kaufen

6. 6

   Wicked Chili 2X Pro Series Netzteil USB-адаптер, совместимый с Apple iPhone, Samsung Galaxy/Handy Ladegerät, Smartphone Netzstecker (1A, 5V) weiß

   Злой перец чили

   Bei Amazon kaufen

7. 5M USB C auf Lightning Kabel, iPhone Ladestecker Netzstecker Ladeadapter fur iPhone 12/13/11/XS/X/XR/8/7 alle iOS Systeme» data-item-source=»list» data-partner-item-brand=»XCORDS» data-partner-item-id=»B09FLNR92L» data-price=»1599″ data-seller=»Amazon» data-target=»» front-role=»product_list_object»> 7

   iPhone Schnellladegerät, 20W iPhone USB C Ladegerät Schnellladegerät mit 1.5M USB C auf Lightning Kabel, iPhone Ladestecker Netzstecker Ladeadapter fur iPhone 12/13/11/XS/X/XR/8/7 alle iOS Systeme

   СКОРДЫ

   Bei Amazon kaufen

8. 8

   Скидка 22%

   20 Вт USB C Совместим с iPhone 13 Pro Max, 13 Pro, 13, 12 Pro Max, 12 Mini, 12 Pro, 12, 11, SE 2022, X XR, iPad Pro, AirPods Pro, Galaxy S22 S21, Pixel usw. Адаптер питания USB C Netzteil Schnellladegerät

   НЕНАСЕВ

   Bei Amazon kaufen

9. 9

   iPhone USB Ladegerät 【Сертификат Apple MFi】 2er-Pack USB-Netzteile и iPhone Ladekabel Lightning Kabel 1M 5W USB адаптер питания для iPhone 13/12/11/Xs/Xs Max/XR/X 8/7/6/6S Plus SE /5S/5C/iPad — Weiß

   ЧЕРЕПАХОВЫЙ ВЗГЛЯД

   Bei Amazon kaufen

10. 10

    TIKALONG iPhone Ladegerät (2 Stücke), двухпортовый адаптер 5V/2,1A с кабелем Lightning длиной 1 м, сетевой шнур USB 10,5 Вт с кабелем Ladegerät, совместимость с iPhone 13/12/11/Pro Max/mini/SE/XS /XR/X/8/7/6 и Mehr

    ТИКАЛОНГ

    Bei Amazon kaufen

Усилители сотовой связи для передачи данных и доступа в Интернет в жилых автофургонах и лодках

Усилители сотовой связи для повышения производительности мобильных данных

Усилители сотовой связи являются популярным (и дорогим) вариантом для улучшения качества сотового сигнала для стабилизации сотовых сигналов. Они особенно эффективны для телефонных звонков и приложений для обмена текстовыми сообщениями и часто рекламируются для мобильных интернет-соединений на основе сотовой связи.

Однако при использовании усилителя для улучшения передачи данных по сотовой сети приходится идти на компромиссы. Являются ли они правильным выбором для передачи данных по сотовой сети и, что более важно, для вашего мобильного интернет-арсенала?

Одна из проблем сотового Интернета заключается в том, что скорость передачи данных может сильно различаться в зависимости от множества различных факторов:

• Местоположение вышки сотовой связи относительно вашего местоположения
• Погода
• Сколько человек пользуется башней
• Местный рельеф — горы, долины и даже деревья
• Ближайшие здания
• Структура вашего дома на колесах или лодки
• Антенны и модем, встроенные в ваше сотовое устройство
• Условия вашего тарифного плана

Но не все эти факторы можно улучшить с помощью дополнительного оборудования, такого как усилители и антенны.

Усилители сотовой связи — это лишь один из нескольких вариантов усиления сигнала.

В некоторых ситуациях они могут быть выручалочками, делая привередливый сигнал достаточно пригодным для использования в Интернете, чтобы просматривать веб-страницы, выполнять работу или даже транслировать видео.

Однако во многих других ситуациях бустеры могут вообще не иметь значения… или даже снизить скорость передачи данных по сотовой сети!

Поскольку усилители являются дорогостоящими инвестициями, мы настоятельно рекомендуем вам узнать больше об этой технологии и об усилении сигнала в целом, прежде чем вкладывать средства в усилитель.

Мы здесь не для того, чтобы убедить вас приобрести бустер, а для того, чтобы помочь вам сделать осознанный выбор, чтобы определить, будет ли бустер играть достаточно важную роль в вашей установке, чтобы оправдать затраты и усилия по установке.

Если вы решите, что бустер вам подходит, вы найдете некоторые из самых популярных моделей, представленных в нижней части этого руководства. У нас есть полные обзоры и сотни часов практического времени со многими моделями, которыми мы можем поделиться.

Наши члены делают этот контент возможным.

Если вы являетесь участником, пожалуйста, войдите в систему выше, чтобы получить доступ к эксклюзивным частям нашего контента.

Мы гордимся тем, что можем предложить тонну бесплатного контента, включая части этой страницы, без рекламы и других отвлекающих факторов.

Мы выражаем огромную благодарность нашим премиум-членам за то, что они сделали возможным этот ресурсный центр. Мы не принимаем стороннюю рекламу, мы не спонсируемся и не продаем вещи.

В качестве поддержки наши участники получают эксклюзивный доступ к более подробным образовательным материалам, аудиториям, скидкам поставщиков, оповещениям, инсайдерской информации и интерактивным руководствам.

Если мобильный Интернет является важной частью вашего образа жизни, подумайте о том, чтобы стать участником и помогать нам постоянно обновлять наш контент и идти дальше:

Основы Cellular Booster

Начнем с самых основ.

Усилитель сотовой связи — это устройство для усиления сигнала, которое вы можете приобрести, чтобы повысить качество сигнала на свой смартфон, мобильную точку доступа, планшет или встроенный сотовый маршрутизатор.

Усилитель сотовой связи использует усилитель и антенны для усиления сигнала сотовой связи для ваших устройств.

Усилитель усиливает сигнал в обоих направлениях, усиливая ваши передачи как на вышку сотовой связи, так и на нее.

Усилитель сотовой связи похож на слуховой аппарат и мегафон в одном лице и предназначен для того, чтобы помочь вашим сотовым устройствам лучше связываться с вышкой оператора связи.

Эффективное использование усилителя может создать более сильный сигнал на небольшом участке вашего дома на колесах, автомобиля или лодки.

Более сильный сигнал может привести к более стабильному соединению, меньшему количеству потерянных вызовов, иногда к более высокой скорости передачи данных и даже к увеличению времени автономной работы, поскольку вашим устройствам не нужно так много работать для связи.

Но бустер — это не волшебная палочка, и важно понимать, как он работает и когда его целесообразно использовать.

Три части бустера

Внешняя антенна, также называемая донорной антенной, размещается на крыше вашего дома на колесах или лодке или, возможно, даже в окне. Теоретически он должен быть более функциональным и лучше расположенным, чем антенны, встроенные в ваш телефон, мобильную точку доступа или планшет.

Это корпусная часть многих усилителей, через которую проходит принимаемый сигнал. Он содержит электронику, которая усиливает сигнал, а затем повторно передает его. Это мозг установки.

Большинство усилителей работают путем беспроводной передачи усиленного сигнала через комнатную антенну, что позволяет любому сотовому устройству в пределах досягаемости принимать улучшенный сигнал как для голоса, так и для мобильных данных.

Когда ваше устройство передает обратно на вышку сотовой связи, все это делается в обратном порядке — и более мощный передатчик внутри усилителя позволяет вышке лучше слышать ваше сотовое устройство. Это мегафонная часть уравнения.

Из-за более высокой мощности передачи бустера довольно часто наблюдается увеличение скорости загрузки при использовании бустера, даже если скорость загрузки может оставаться неизменной или даже снижаться при включении бустера.

Бустеры не могут сделать сигнал из ничего. Должен быть какой-то сигнал для усиления усилителя, и даже в этом случае может потребоваться некоторая настройка.

Усилители и генерация

Одной из проблем, с которой сталкиваются все усилители, является «колебание» — потенциальная петля обратной связи, которая возникает, когда наружная антенна улавливает усиленный сигнал, передаваемый на внутреннюю антенну.

Это похоже на громкий визг, который возникает, когда вы идете перед динамиком при использовании микрофона, только визг слышит бустер, а не ваши уши.

Бустеры предназначены для автоматического обнаружения колебаний и отключения, когда они происходят, но необходимость предотвращения колебаний ограничивает мощность усилителя и варианты размещения антенны, особенно в небольших транспортных средствах. Таким образом, мобильные усилители, как правило, излучают усиленный сигнал в лучшем случае только в нескольких футах от внутренней антенны, чтобы предотвратить колебания и отключение питания.

Мы еще поговорим о осцилляциях в разделе членов ниже.

Вам нужен усилитель сотовой связи?

Бустеры сотовой связи часто рекламируются в Интернете как средство, меняющее правила игры, которое обязательно должно быть на борту каждого путешественника и лодочника.

Это результат эффективного маркетинга производителей бустеров — они проделали большую работу по передаче бустеров в руки влиятельных лиц в социальных сетях с партнерскими ссылками.

И в правильных ситуациях бустеры МОГУТ иметь огромное значение, и они действительно могут подойти для вашей установки. Но это не всегда так. У бустеров есть два основных недостатка, которые мы подробнее обсудим позже в этом руководстве:

Усиленные частоты

В Соединенных Штатах FCC регулирует, какие частоты могут использовать усилители сотовой связи. И эти утвержденные частоты не охватывают все частоты сотовой связи, используемые сегодня. Есть много важных частот сотовой связи, с которыми бустеры не могут работать из-за правил FCC.

Бустеры по сравнению с MIMO

Большая часть повышения производительности сотовой передачи данных для LTE и 5G достигается благодаря технологии, называемой MIMO или Multi-In Multi-Out. Короче говоря, MIMO дает вашему сотовому устройству более одного «уха» для прослушивания и передачи. Все современные сотовые устройства имеют как минимум две встроенные антенны — так же, как у вас есть два уха. Каждая антенна воспринимает немного отличающийся сигнал, что дает вашему модему больше возможностей для работы, что приводит к повышению скорости и стабильности. Более современные модемы имеют четыре антенны, которые обеспечивают еще большую потенциальную стабильность, надежность и скорость.

Однако бустеры не могут использовать преимущества MIMO, поскольку они используют только одну внешнюю антенну и могут работать только с одним сигналом одновременно. Этот единственный усиленный сигнал затем транслируется на ваше сотовое устройство, теряя избыточность нескольких сигналов, которые обеспечивает MIMO. Это эквивалентно затыканию одного из ваших ушей. Вы все еще можете слышать, но не так хорошо.

Из-за этого бустер нередко приводит к тому, что снижает скорость передачи данных , несмотря на более сильное чтение сигнала. По этой причине использование встроенных антенн сотового устройства или внешних антенн часто может превзойти усилитель.

Значение и эффективность усилителя

С течением времени и с развитием технологий преимущества усилителя продолжают уменьшаться по сравнению с альтернативами усиления сигнала, которые могут использовать преимущества MIMO и всего диапазона сотового спектра, доступного в современных сотовых сетях. Отсутствие поддержки MIMO и ограниченная поддержка частот делают бустеры во многих случаях далеко не идеальными.

В ходе многолетних испытаний мы показали, что MIMO-антенны являются оптимальным выбором для передачи данных более чем в 80 % случаев.

Вам придется решить, стоит ли высокая стоимость бустера, так как он, вероятно, будет нишевым инструментом.

Вот конкретные ситуации и случаи, когда бустеры наиболее целесообразны:

• Устройства без антенных портов — К ним относятся смартфоны, планшеты и многие мобильные устройства с точками доступа. Бустеры, скорее всего, помогут, потому что добавление внешней антенны MIMO невозможно.
• В глубинке — Если вы находитесь в отдаленных районах или районах с очень слабым сигналом, вдали от вышек сотовой связи. Чаще всего это очень отдаленные от цивилизации сельские районы. В этом случае дополнительное усиление усилителя может работать лучше, чем просто антенны, позволяя сигналу достигать удаленной вышки.
• Повышение производительности загрузки — Усилитель добавляет усиление вашего сигнала обратно на вышку и намного мощнее, чем сотовая радиосвязь в большинстве сотовых устройств. Расширение части загрузки может значительно повысить производительность загрузки данных, что может быть важно для видеокастинга, видеоконференций или загрузки больших файлов.

Как правило:

• Если вы собираетесь путешествовать по разным местам и полагаться на:
  • Сотовые устройства без антенных портов (смартфоны и планшеты) тогда наличие усилителя на борту может быть отличным .. даже необходимым .. инструментом в вашем мобильном интернет-арсенале.
  • Сотовые устройства с антенными портами (мобильные точки доступа, маршрутизаторы), тогда может быть целесообразно иметь усилитель на борту в качестве дополнительного варианта, но мы рекомендуем прямые антенны в качестве основного решения.
    • Хотя антенны MIMO, вероятно, будут основным способом усиления сигнала, если для вас важна скорость UPLOAD, усилитель может оказаться достаточно полезным, чтобы иметь его в своем арсенале.
• Если вы в основном неподвижны и:
  • Плохой сигнал, может помочь усилитель или антенны.
  • Уже есть хорошая скорость сигнала и данных — тогда усилитель, вероятно, не нужен, но антенны могут еще больше улучшить ситуацию.

Чтобы получить простое объяснение MIMO и бустеров на английском языке, посмотрите наше видео:

Как мы уже говорили, усиление сигнала сотовой связи — важная тема. Есть много переменных.

Это поможет вам немного больше узнать о полосах частот, децибелах, соотношении сигнал-шум и MIMO, чтобы помочь вам выбрать стратегию усиления сигнала.

Подробное руководство по усилению сигнала:

Понимание и оптимизация производительности ваших сотовых данных

Будет ли Booster работать со всеми операторами связи или устройствами?

Большинство бустеров, представленных сегодня на рынке, совместимы с несколькими несущими, однако они охватывают лишь небольшую часть частотных диапазонов, используемых операторами, из-за правил FCC.

Диапазоны, разрешенные законом для мобильных потребительских бустеров, включают диапазоны 2, 4, 5, 12, 13 и 25. Бустер также будет поддерживать версии 5G этих диапазонов, n2, n4, n5, n12, n13 и n25.

Но многие операторы сотовой связи используют несколько диапазонов сотовой связи, которых нет в этом списке, и зависят от них.

Вот обзор того, насколько хорошо бустеры поддерживают каждую из сотовых сетей:

Verizon

Бустеры охватывают наиболее важные основные диапазоны для Verizon, но лишь некоторые из вторичных диапазонов, которые использует Verizon. Но в целом Verizon хорошо поддерживается утвержденными бустерными частотами.

AT&T

AT&T также довольно хорошо поддерживается, но заметными исключениями являются диапазоны 14 и 30.

• Диапазон 14 — это более новый диапазон сотовой связи и диапазон дальнего радиуса действия, обычно встречающийся в более сельских районах, где бустеры наиболее полезны.
• Band 30 — это уникальная группа AT&T, которая является странной.

T-Mobile

T-Mobile использует диапазоны 2, 4, 5 и 12, но имеет несколько основных диапазонов, которые бустеры не поддерживают.

• Диапазон 71 — это критически важный для T-Mobile диапазон дальнего действия (спектр 600 МГц) как для LTE, так и для 5G, и он наиболее важен в сельской местности, где бустеры наиболее полезны.
• Band 41 — ранее диапазон Sprint, эта частота является очень важной для T-Mobile, особенно в 5G под названием n41.
• Band 25 — также бывший диапазон Sprint, эта частота напрямую поддерживается только некоторыми из новейших и более качественных усилителей на рынке. Многие старые и дешевые усилители не поддерживают этот диапазон.

Далее в этом руководстве мы углубимся в подробности, чтобы дать суперкомпьютерное объяснение того, почему T-Mobile является проблемой для бустеров.

Тарелка

Тарелка — это сеть только 5G, имеющая лицензии на следующие диапазоны сотовой связи 5G: n26, n29, n48, n66, n70, n71. Кроме частей n26, ни один из этих диапазонов не поддерживается бустерами.

Перед покупкой всегда сравнивайте диапазоны, поддерживаемые вашим оператором связи и устройствами, с диапазонами частот, на которые рассчитан усилитель.

В этом руководстве более подробно рассматриваются частоты сотовой связи:

Понимание частот сотовой связи

Совместимость устройств

Бустеры могут работать с любым устройством с поддержкой сотовой связи — смартфонами, планшетами, носимыми устройствами, мобильными точками доступа, встроенными маршрутизаторами, подключенными автомобилями и встроенными ноутбуками.

Усилители для одного устройства (например, ускорители в виде подставки) предназначены только для одного устройства за раз, но иногда могут работать с несколькими устройствами, находящимися очень близко друг к другу.

Более мощные усилители предназначены для одновременной поддержки нескольких устройств, поэтому любое устройство в радиусе действия внутренней антенны получит выгоду от усиленного сигнала. Однако одновременное усиление нескольких устройств уменьшит усиленный сигнал, принимаемый каждым устройством, поскольку они делят мощность усилителя. Чтобы оптимизировать скорость передачи данных на одно устройство, держите активным только это устройство в пределах досягаемости внутренней антенны.

Избегайте завышенных ожиданий

Бустеры могут стать отличным дополнением к вашей настройке мобильного интернета и иногда могут повлиять на то, сможете ли вы заставить определенное место работать или нет для ваших потребностей в подключении.

Но это не чудо-устройства, и есть много путаницы в том, что они могут, а что нет.

Усилитель может помочь в следующих ситуациях:

• Расстояние до вышки сотовой связи
• Преодоление препятствий, которые могут быть между вами и башней
• Конструкция вашего собственного дома на колесах или лодки (металлические установки, такие как Airstreams и лодки со стальным корпусом, могут фактически блокировать сигналы).

Бустер не может помочь в следующих ситуациях:

• Использование перегруженной мачты
• Нет сигнала для начала
• Улучшение и без того хорошего сигнала (бустеры могут снизить скорость передачи данных на уже хороших сигналах!)
• Как обойти жесткое регулирование или управление сетью в вашем тарифном плане

Вы также не должны ожидать, что усилитель обеспечит улучшенный сигнал во всем вашем доме на колесах или лодке.

Помогают ли усилители сотовой связи Wi-Fi?

Также существует некоторая путаница между сотовой связью и Wi-Fi — в конце концов, они оба являются беспроводными сигналами. Но они работают на очень разных частотах.

Усилители сотовой связи предназначены только для работы с сотовыми частотами и не могут улучшить качество сигнала Wi-Fi. Если вы хотите получить лучшее соединение с сетью Wi-Fi вашего кемпинга или пристани для яхт, вам понадобится другое оборудование (см. Улучшение сигнала Wi-Fi).

Сбивает с толку то, что многие сотовые устройства могут создавать свои собственные сети Wi-Fi, к которым вы подключаетесь, например личную точку доступа на смартфоне или подключение к мобильному устройству с точкой доступа. Таким образом, когда вы улучшаете свой сотовый сигнал, ваш интернет-опыт может улучшиться. Но на самом деле вы не улучшаете сам сигнал Wi-Fi с помощью усилителя сотовой связи, а только сотовое соединение, которое распределяет ваша сеть Wi-Fi.

Иногда это сбивает с толку.

Подробнее об этом:

Основы Wi-Fi

Эксклюзивный контент для участников в этом руководстве

Было ли это руководство полезным?

Что ж. .. ниже для наших членов доступно гораздо больше. А также десятки других руководств, подобных этому, видео, классные комнаты, форумы, вебинары и многое другое. Все это специально создано для того, чтобы помочь пользователям RV, крейсерам и кочевникам оставаться онлайн.

Подумайте о том, чтобы стать участником

Если мобильный Интернет является важной частью вашего образа жизни, членство может помочь вам оставаться на связи со следующими эксклюзивными преимуществами:

• подробный эксклюзивный контент
• интерактивное руководство
• скидки поставщиков
• предупреждения и советы
• класс
• сообщество

Бесплатный контент, подобный этому, стал возможен благодаря нашим подписчикам!

Мы финансируемся сообществом через нашу программу премиального членства, что позволяет нам сосредоточиться на создании беспристрастного качественного, всестороннего, постоянно обновляемого контента. Мы не принимаем стороннюю рекламу, нас не спонсируют и мы не продаем «вещи».

Уже зарегистрированы?

Войдите в систему, чтобы продолжить работу с этим руководством.

Ознакомьтесь с темами, затронутыми в разделе для участников:

Типы бустеров

Какой бустер вам нужен? Мобильный или жилой, аналоговый или цифровой, базовая станция или мультиустройство, широкополосный или двухдиапазонный, межмашинный?

Усилители и антенны

В этом разделе более подробно рассматривается различие между использованием усилителя или только антенн, использованием разных антенн с усилителем и объясняется, чем отличаются MIMO и усилители.

Установка бустера

От заземляющих плоскостей для вашей антенны, предотвращения колебаний, вариантов установки буксируемого дома на колесах до соображений стационарного бустера в мобильной среде.

Специальные бустеры

В этом разделе рассматривается использование двух бустеров в конфигурации MIMO и бустеров в мире 5G.

Поиск и устранение неисправностей, советы и рекомендации

Возникли проблемы с бустером? В этом разделе приведены советы на тот случай, когда кажется, что ваш усилитель ничего не делает — от отсутствия изменений в полосах, без изменений в производительности до даже снижения скорости, несмотря на лучший сигнал.

Бустеры мобильной сотовой связи На рынке:

Ниже приведены некоторые из популярных/рекомендованных бустеров, которые либо отличились в нашем независимом тестировании, либо предлагают некоторые уникальные функции. Нажмите на наш полный центр Gear Center мобильных сотовых усилителей, чтобы увидеть все варианты, доступные в настоящее время на рынке.

Cel-Fi GO/GO+

Цифровой усилитель сотовой связи Nextivity с усилением 65 дБ.

$620-800

SolidRF

Усилитель SolidRF для дома на колесах с внешним усилителем и двумя внутренними антеннами.

500 $

HiBoost Travel 4G 2.0

Новейший усилитель сотовой связи HiBoost USA поставляется в комплектах для автомобилей, жилых автофургонов или OTW.

$400-$450

weBoost Drive Sleek & Drive Sleek OTR

Простой и удобный усилитель сотовой связи weBoost в стиле базовой станции, предназначенный для улучшения сигнала на одном устройстве.

$199-$279

Остерегайтесь нелегальных бустеров

С введением новых диапазонов сотовой связи, таких как Band 71 от T-Mobile, в дополнение к устройствам 5G, недобросовестные производители начинают продавать нелегальные бустеры, не сертифицированные FCC, на популярных интернет-сайтах розничной торговли, таких как Amazon и eBay.

В этих списках будут продаваться усилители, заявленные для усиления частот и диапазонов, которые не разрешены FCC для США. В настоящее время FCC разрешает усиление сотовой связи только для частей следующих частот:

• 700 МГц
• 850 МГц
• 1700 МГц
• 1900 МГц
• 2100 МГц

Официальные широкополосные усилители LTE для потребителей охватывают эти пять частотных диапазонов и рекламируются как «пять» или 5-диапазонные усилители сотовой связи.

Нелегальные бустеры утверждают, что они охватывают дополнительные частоты, обычно 600 МГц и 2300 МГц, и рекламируют себя как 7-диапазонные бустеры сотовой связи. Федеральная комиссия по связи США (FCC) не разрешает потребительским усилителям сотовой связи повышать эти частоты.

Использование этих бустеров может привести к тому, что FCC постучит в вашу дверь. Их использование незаконно, хотя они продаются на Amazon, eBay и других законных сайтах и ​​кажутся законными. Некоторые даже появились на Amazon с лейблом «Amazon Choice».

Законодательство США и правила FCC гласят, что потребители могут быть привлечены к ответственности в размере более 100 тысяч долларов США за использование несертифицированных устройств, хотя мы не слышали о том, чтобы кто-либо получал штрафы.

Обнаружение нелегальных бустеров

Обычно нелегальные бустеры поступают от брендов второго уровня в маркере бустеров или от производителей, о которых вы никогда не слышали. Распространенные бренды, которые продаются нелегально, включают Phonetone, Anntlent и Anycall, но есть и многие другие. Эти бустеры обычно поставляются напрямую из Китая. Вот несколько признаков того, что бустер незаконен:

• Продукт заявлен как сертифицированный FCC, но не имеет номера сертификации FCC
• Повышение частоты, отличной от 700/850/1700/1900/2100 МГц
• Утверждается, что он может усиливать любой из следующих диапазонов: диапазон 71, диапазон 30 или диапазон 41
• Утверждается, что усилитель является усилителем «7» диапазона
• Поддельные отзывы. Продавцы будут копировать или создавать ложные отзывы, иногда используя отзывы о совершенно не связанных продуктах.

Резюме: Бустеры могут быть полезными при правильных обстоятельствах

При определенных обстоятельствах бустер может стать неотъемлемой частью вашего интернет-арсенала. Но прежде чем инвестировать в него, убедитесь, что вы понимаете, что они могут и не могут делать.

Они могут улучшить сигнал сотовой связи, особенно если вы находитесь далеко от вышки сотовой связи. Но обычно это не помогает, если у вас нет сигнала с самого начала или если вы испытываете дросселирование или управление сетью.

Во многих ситуациях антенна может быть лучшим решением, поэтому обязательно тщательно проанализируйте свои текущие потребности и настройте ее, прежде чем принимать решение.

Усилители сотовой связи могут быть очень полезны для усиления сигнала на смартфоне, чтобы сделать телефонный звонок более уверенным. Но когда дело доходит до повышения производительности сотовой связи, все становится сложнее.

Из-за технологии, называемой MIMO (несколько входов, несколько выходов), которая необходима для передачи данных LTE и 5G, часто внутренние антенны смартфона или точки доступа не получают преимущества от усиленного сигнала. Бустеры также охватывают лишь несколько частотных диапазонов, которые операторы связи используют для передачи данных.

Но ускоритель может сыграть свою роль в арсенале мобильного интернета, поскольку он превосходен в тех случаях, когда вы находитесь очень далеко от вышки или когда важна скорость загрузки (например, видеотрансляция).

Для получения дополнительной информации о бустерах по сравнению с MIMO — посмотрите видео:

Для получения дополнительной информации об усилении сигнала, в том числе о бустерах и их многочисленных формах, — обратитесь к нашим руководствам:

Мобильные усилители сотовой связи для доступа к данным и Интернету в жилых автофургонах и лодках

Тестирование скорости и производительности Интернета для мобильного подключения

Оптимизация и понимание производительности сотовых данных – повышение скорости и надежности

Руководство по установке антенн сотовой связи и Wi-Fi для жилых домов и катеров

Планки заземления антенн для жилых домов и лодок

Понимание MIMO (несколько входов, несколько выходов) – значение скорости LTE и ускорения сотовой связи

Выбор антенных кабелей, разъемов и адаптеров для сотовых и WiFi-устройств

Полное руководство по регистрации Cellular Booster

Исследуйте Ресурсный центр

Последние новости

Другие образовательные руководства

Подход к вашему решению для мобильного Интернета и примеры настроек

Важность резервирования мобильного Интернета

Поиск сигнала сотовой связи и планирование поездок для мобильного Интернета в жилых автофургонах и лодках

Есть вопросы?

Присоединяйтесь к нашей ‘Библиотеке’:
Интернет для RVers & Cruisers Группа Facebook

Мы публикуем новостные статьи и руководства и можем помочь вам найти правильное направление к нашему контенту здесь, в ресурсном центре.

Благодаря нашим премиальным подписчикам мы можем предложить наш бесплатный контент, и для этого у них также есть доступ к нашим закрытым областям вопросов и ответов для получения более подробных рекомендаций.

Становиться участником

MIA — это премиум-членство, предназначенное для тех, кто считает мобильный Интернет важной частью своего образа жизни.

В благодарность за то, что вы делаете такой контент возможным, мы предлагаем ряд дополнительных привилегий. От интерактивного руководства, подробного эксклюзивного контента для участников, скидок, предупреждений, занятий в классе и многого другого.

Становиться участником

Стать сторонником

Мы прекрасно понимаем, что членство подходит не всем.

Однако вы по-прежнему можете поддерживать этот контент на нашем уровне поддержки всего за 25 долларов США в год.

С нашей благодарностью вы получите доступ ко всему нашему бесплатному контенту без «ворчания».

Будьте в курсе

Мы постоянно отслеживаем отрасль и анализируем новые разработки для мобильных путешественников. Если вы хотите получать обновления, мы предлагаем несколько способов:

• Подпишитесь на нашу бесплатную ежемесячную рассылку
• Следите за нашими новостями
• Подпишитесь на наш канал YouTube

Миниатюрная антенная решетка MIMO с высокой изоляцией для приложения 5G на металлическом корпусе смартфона

Micromachines (Базель). 2022 июль; 13(7): 1064.

Опубликовано в сети 1 июля 2022 г. doi: 10.3390/mi13071064

Гуо Лю, академический редактор

Информация об авторе Примечания к статье Информация об авторских правах и лицензии Отказ от ответственности

Заявление о доступности данных Антенная решетка с несколькими выходами (MIMO) предлагается для смартфонов пятого поколения (5G) с металлическим каркасом. На металлическом каркасе в качестве MIMO-антенны выгравированы восемь одинаковых небольших по размеру перевернутых F-образных складчатых прорезей. Полоса пропускания антенны может регулироваться заменой одной из коротких ветвей антенны. Полоса пропускания антенны может достигать N79диапазон (4,4 ~ 5,0 ГГц). Тщательно расположив восемь антенных элементов, можно успешно добиться идеального пространственного разнесения, чтобы эффективно ослабить связь между антенными элементами. Более того, между каждым элементом антенны введен небольшой комбинированный слот С-образной формы (0,0078 × 0,047λ ² ) и вертикальной I-образной формы (0,12 × 0,004λ ² ) для улучшения изоляции элементов антенны MIMO. система. Предлагаемый массив MIMO был смоделирован, изготовлен и измерен. Результаты показывают хорошее согласование импеданса (обратные потери > 6 дБ) и высокую изоляцию (> 22 дБ). Из-за достойной изоляции элементов коэффициент корреляции огибающей (ECC) между каждым элементом антенны ниже 0,049.. Он может обеспечить надежную защиту от помех для антенной системы MIMO. Кроме того, измеренная эффективность излучения антенной системы MIMO превышает 50%. Также исследуется взаимодействие модели руки с антенной системой MIMO, включая удельный коэффициент поглощения (SAR).

Ключевые слова: антенна с несколькими входами и несколькими выходами (MIMO), диапазон N79, высокая изоляция, металлический каркас, SAR

С быстрым развитием технологии мобильной связи пятого поколения (5G) спрос на более высокие передачи данных и низкая задержка в системах связи увеличивается. По сравнению со связью 4G связь 5G имеет заметные улучшения в пропускной способности, пропускной способности канала, задержке и других аспектах [1]. Для достижения этих целей многие ученые-исследователи и даже представители отрасли, ориентированные на приложения, начали сосредотачиваться на технологии множественных входов и множественных выходов (MIMO) [2]. Однако из-за ограниченного пространства в смартфонах он столкнется с серьезными проблемами при внедрении антенной технологии 5G MIMO при одновременном достижении высокой изоляции между антеннами и широких рабочих полос частот.

В последние годы сообщалось о различных типах антенн MIMO для смартфонов 5G [3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18, 19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36], которые в полной мере демонстрируют свое превосходство по пропускной способности канала, скорости передачи, и пропускная способность. Некоторые из них могут охватывать одночастотный узкополосный диапазон (около 200 МГц) в диапазоне частот ниже 6 ГГц [3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15]. ,16,17,18]. Другие конструкции перешли на двухдиапазонный, трехдиапазонный, широкополосный и сверхширокополосный для повышения пропускной способности [19].,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36]. Эти антенные системы MIMO в смартфонах с металлическими рамками были предложены среди [14,17,25,30,34,35,36]. Однако их пропускная способность ограничена из-за жесткой электромагнитной среды, создаваемой конструкцией с металлическим каркасом в [14,17,25]. Антенные системы MIMO в [30,34,35,36] значительно решают эту проблему. Ссылка [30] вводит широкополосную антенну с прорезями на металлическом каркасе и задней крышке, но в антенне используются элементы с сосредоточенными параметрами для настройки согласования импеданса и используются чипы дифференциального балуна для дифференциального питания, что увеличивает сложность конструкции антенны. Это не та цель, которую мы преследуем. В [34,36] разработанные широкополосные антенны очень похожи. Основной вклад в широкополосность вносит прорезная часть задней крышки. Это за счет большего размера, который также намного выше, чем цель, которую мы преследуем. В конструкциях [31,32,33] антенная система MIMO интегрирована в металлическую заднюю крышку мобильного телефона. Однако расстояние между пятном радиации и землей слишком велико, чтобы его можно было использовать на практике. Если в качестве заземления антенны используется металлическая задняя крышка с большой площадью, это повлияет на характеристики излучения, в результате чего широкополосный импеданс не достигнет требуемого –6 дБ [31].

Сообщалось о различных типах методов развязки, которые являются эффективными методами повышения изоляции между каждым элементом антенны MIMO, например, методы паразитной развязки [3], нейтральные линии [4,6] и элементы развязки нагрузки [16]. В [5,37,38] сообщается, что метод разнесения может увеличить расстояние между антеннами для улучшения изоляции. Как частотно-избирательные поверхности [39], так и метаповерхности [40] использовались для ослабления взаимной связи в антенных системах MIMO. Кроме того, между элементами антенны введены I-образные и Н-образные заземляющие щели для улучшения изоляции элементов в [4,35] соответственно. В [41] небольшая Т-образная открытая щель также используется для уменьшения связи между двумя близко расположенными антенными элементами. Однако для уменьшения размера слота в этом методе (развязка паразитных рассеивателей) нагружается микросхема-конденсатор. Изоляцию можно отрегулировать, изменив емкость конденсатора, но этот метод ограничен уменьшением размера изолирующего элемента. Кроме того, уровень изоляции ограничивается двумя аспектами (размером Т-образного паза и емкостью конденсатора микросхемы), что увеличивает сложность антенны. Вдохновленные [35,41], мы представили С-образные и I-образные комбинированные щели между элементами антенны. След может быть уменьшен до 3 мм × 0,5 мм (0,0078 × 0,047λ ² (λ соответствует 4,7 ГГц)). Более того, в соответствии с [5] изоляция с пространственным разнесением применяется для тщательного размещения антенн. Комбинируя два метода изоляции, количество слотов заземления можно сократить до четырех.

В последних опубликованных работах [42,43,44] все антенны MIMO разработаны с использованием микрополосковых патчей. Задняя крышка конструкции [42] имеет просветы, которые не полностью выполнены из металла. В конструкции [43,44] размер антенны большой, чтобы удовлетворить широкую полосу пропускания. Плоская структура принята в [45,46] для интеграции антенны с задней крышкой мобильного телефона, но металлическая задняя крышка также влияет на пропускную способность конструкции. В [45] антенна имеет узкую полосу пропускания, так как площадь основания металлической задней крышки больше, чем сама антенна. В методике [46] не используется большое металлическое основание, поэтому она не способствует интеграции в металлическую заднюю крышку. Конструкции в [42,43,44,45,46] подходят не для металлических корпусов 5G, а для неметаллических корпусов.

В этом документе основное внимание уделяется антенным системам MIMO для смартфонов с металлическим каркасом 5G и рассматриваются общие проблемы антенных систем MIMO, описанные выше, такие как большой размер, сложная структура и низкая изоляция. Мы выгравировали восемь перевернутых F-образных канавок в качестве антенной системы 8 × 8 MIMO для металлической рамки смартфона 5G. Предлагаемая антенная система MIMO может охватывать весь диапазон частот N79 5G (4,4–5,0 ГГц). Столкнувшись с ограниченным излучением, вызванным металлическим каркасом, мы исследовали некоторые методы излучения для антенн MIMO в таком случае. Небольшая прорезь выгравирована в виде антенны на металлическом каркасе. Более того, положение каждой антенны продумано таким образом, чтобы оно было красивым и оставляло избыточное пространство для конструкции антенн 2G/3G/4G. Что еще более важно, для улучшения изоляции предлагается комбинированный паз небольшого размера с С-образной и вертикальной I-образной формами, соединенными друг с другом. Развязка в целевой полосе может быть достигнута на уровне 22 дБ, а ECC составляет менее 0,049.. В идеале общий КПД составляет от 55% до 78%. Результаты моделирования и измерений антенны MIMO 8 × 8 показывают удовлетворительные характеристики. Кроме того, было исследовано влияние модели руки человека и влияние антенны на пользователя. Он демонстрирует большой потенциал в приложении мобильного терминала 5G с металлическим каркасом.

показывает геометрию предлагаемой антенной системы MIMO с металлическим каркасом для смартфона 5G. Основание 155×76 мм ² , а толщина смартфона 7,5 мм. Расстояния между вытравленной антенной щелью на длинных безелях и углами всего края корпуса составляют 55,3 мм. Расстояния между вытравленной антенной щелью на коротких лицевых панелях и углами всего края корпуса составляют 15,8 мм. Очевидно, что еще есть место для терминальных антенн 2G/3G/4G и разъемов для другого оборудования. В данной конструкции для конструкции корпуса смартфона используется подложка FR-4 (относительная диэлектрическая проницаемость 4,4, тангенс угла потерь 0,02) толщиной 0,8 мм. В то же время мы использовали медь (конечная проводимость) с очень стабильной проводимостью (проводимость 5,8 × 10 ⁷ См/м) и мало влияет на согласование импеданса в качестве излучателя. Результаты моделирования предлагаемой антенной системы были получены с помощью программного обеспечения HFSS. При расчете HFSS адаптивное построение сетки выполнялось в одной частотной точке (4,75 ГГц). После того, как построение сетки было завершено, решения других частотных точек в том же элементе настройки решения основывались на предыдущей настройке. Разбиение проводилось в точке фиксированной частоты (максимальное количество проходов 20). Радиационные границы по всем направлениям были более λ ₀ /4 вдали от излучателя (λ ₀ соответствует частоте 4,75 ГГц).

Открыть в отдельном окне

Габаритные размеры и геометрия предлагаемой MIMO антенной решетки.

2.1. Конструкция элемента антенны

Плоская структура и подробные размеры предлагаемых смежных элементов антенны показаны на a. Перевернутые F-антенны (IFAS) широко используются в оконечных антеннах из-за их небольшого размера. Основываясь на принципе линии передачи, мы предположили, что вся длина L3 близка к электрической длине λ/4, что возбуждает резонанс и создает полосу импеданса. L3 показан на б. Чтобы проверить эту гипотезу, мы попытались вытравить перевернутую F-образную складчатую канавку на металлическом каркасе и использовали перевернутую L-образную микрополосковую линию для подачи энергии в перевернутую F-образную канавку путем сцепления. Кроме того, резонанс был успешно возбужден для формирования необходимой ширины полосы импеданса. Резонансные поверхностные токи и коэффициенты отражения смоделированных элементов антенны показаны на . Видно, что резонансный поверхностный ток в основном распространяется вдоль щели L3 щели ИФА. Этот результат согласуется с гипотезой.

Открыть в отдельном окне

Подробные размеры антенного элемента. ( a ): перевернутая L-образная микрополосковая линия и развязывающий элемент и ( b ): без оптимизированного антенного элемента.

Открыть в отдельном окне

Распределение поверхностного тока резонанса и моделирует коэффициент отражения антенного элемента.

Кроме того, было изучено влияние расстояния между двумя короткими щелями (L1 и L2) на полосу импеданса, как показано на b. Результат на а показывает, что перемещение L2 вправо снизит частоту и уменьшит согласование импеданса. б показывает, что перемещение L1 влево также снижает частоту. Два результата моделирования показывают, что резонансную длину L3 можно изменить, регулируя расстояние между L1 и L2, и что резонансную частоту можно сдвинуть. Сравнивая результаты моделирования, можно сказать, что наилучший эффект достигается, когда расстояние между L1 и L2 отображается на виде спереди. Целью предлагаемого нами IFAS является покрытие рабочей полосы частот 4,4~5,0 ГГц.

Открыть в отдельном окне

Моделирование коэффициента отражения антенного элемента. ( a ): с эффектами пройденного расстояния L2 и ( b ): с эффектами пройденного расстояния L1.

Далее обсудим, зачем нужны слоты L1 и L2 для антенны. показаны результаты моделирования коэффициентов отражения в четырех случаях. Результаты моделирования коэффициента отражения антенн с L1 и без L1 и L2 показаны на a,b. Из двух результатов очевидно, что резонанс в нужной полосе частот не может быть достигнут ни в той, ни в другой ситуации. Таким образом, необходимы L1 и L2. Когда относительное положение между фидерной линией и L3 изменено, результаты моделирования для коэффициента отражения антенны без L1 и L2 показаны на c, d. Эти два вывода показывают, что резонанс в полосе не может быть достигнут. Если есть просто L3, то длину L3 нужно увеличить, чтобы добиться резонанса в полосе. Это не то, на что мы надеялись.

Открыть в отдельном окне

Результаты моделирования. ( a ): коэффициенты отражения без L1, ( b ): коэффициенты отражения без L1 и L2, ( c ): коэффициенты отражения, полученные после перемещения кормовой линии влево и вправо соответственно, и ( d ): коэффициент отражения, полученный после перемещения кормовой линии вверх и вниз соответственно.

показывает смоделированные результаты для коэффициента отражения одиночной антенны, когда отрегулировано относительное положение между фидерной линией и L3. Результаты моделирования показывают, что относительное положение между линией питания и L3 в некоторой степени влияет на согласование импеданса. Оптимизированное расположение имеет наилучший эффект соответствия.

Открыть в отдельном окне

Результаты моделирования с L1 и L2. ( a ): коэффициенты отражения, полученные после перемещения линии кормления влево и вправо соответственно, и ( b ): коэффициенты отражения, полученные после перемещения линии кормления вверх и вниз соответственно.

Изоляция антенной системы MIMO без какой-либо развязывающей конструкции может достигать более 13,5 дБ, как показано на рис. Антенные системы MIMO полностью подходят для оконечных устройств с низкими требованиями к изоляции и ограниченным зазором. Была введена структура развязки с небольшой площадью основания для оконечных устройств с высокими требованиями к изоляции, чтобы сделать соседние антенные элементы (Ant 1, Ant 2 и Ant 3, Ant 4 и Ant 5, Ant 6 и Ant 7 и Ant 8) более высокими изоляция.

Открыть в отдельном окне

Коэффициенты передачи антенных систем MIMO без развязки.

2.2. Элемент развязки

Мы экспериментировали с несколькими различными методами развязки, чтобы улучшить изоляцию между каждыми двумя антенными элементами. Из-за их неспособности контролировать поверхностный ток на металлическом каркасе, мы обнаружили, что некоторые решения хорошо работают с нашей конструкцией. В нашей конструкции поверхностный ток металлического каркаса играет основную роль в соединении между двумя элементами антенны.

Мы разделили два элемента антенны прорезью, выгравированной на металлическом каркасе. В то же время на земле выгравирована канавка, чтобы нейтрализовать связанные токи. На а, б отчетливо виден эффект развязки. Миниатюризация достигается за счет максимально возможного уменьшения площади развязывающего слота. Окончательный размер и форма развязывающих структур были оптимизированы, что заслуживает внимания.

Открыть в отдельном окне

Распределение поверхностного тока при возбуждении Ant 1. ( a ): без развязывающей конструкции и ( b ): с развязывающей структурой.

На задней крышке металлического каркаса выгравирована С-образная щель площадью всего 0,0078 × 0,047λ ² (λ соответствует частоте 4,7 ГГц). На металлическом каркасе выгравирован вертикальный I-образный паз площадью 0,12 × 0,004λ ² . Две канавки соединены друг с другом. Вытравленная комбинированная канавка может блокировать и ограничивать ток на верхней поверхности металлического каркаса, что может предотвратить попадание возбужденного поля антенны в невозбужденную область.

Сравнивается распределение поверхностного векторного тока без развязывающей прорези и с развязывающей прорезью, как показано на , для проверки механизма развязывающей прорези. В соответствии с a, b делается вывод, что комбинированный развязывающий слот эффективно блокирует ток, возбуждаемый Ant 1, от попадания в Ant 2. Сравнивая и , становится очевидным, что добавление развязывающего слота улучшает изоляцию с 13,5 дБ до более чем 22 дБ. дБ, что сравнимо с новейшими технологиями в этой области. Наконец, четыре слота комбинированной развязки были полностью протравлены для улучшения изоляции четырех пар соседних антенных элементов. Оптимизирован размер всей антенной системы MIMO. Оптимизированные результаты показаны на а.

Открыть в отдельном окне

Поверхностные векторные распределения токов. ( a ): Без развязывающей структуры и ( b ): с развязывающей структурой Ant 1 и 2.

Открыть в отдельном окне

Коэффициенты передачи антенных систем MIMO с развязкой.

Прототип антенной системы MIMO был изготовлен и испытан, как показано на рис. , для проверки работоспособности предложенной 8-элементной антенной системы MIMO. Металлическая медь крепилась к нижней и боковым панелям корпуса смартфона из RF-4. Микрополосковые фидеры были напечатаны сверху, как показано на рис. Более того, металлический каркас и заземляющая пластина материнской платы были сварены вместе. Для удобства тестирования антенны к фидеру были припаяны восемь разъемов SMA 50 Ом. Часть, обведенная красным кружком, показанная на b, представляет собой вытравленный С-образный развязывающий слот. Как показано на c, d, зазор между периферией рамы и нижней пластиной заварен припоем. Результаты испытаний S-параметров были получены с помощью анализатора векторных цепей Agilent E5071C, как показано на рис. Результаты дальнего поля были получены с помощью безэховой камеры SATIMO, как показано на b.

Открыть в отдельном окне

Фотографии изготовленной антенной системы MIMO. ( a ): вид спереди, ( b ): вид сзади, ( c ): вид сбоку и ( d ): вид сбоку.

Открыть в отдельном окне

Фотографии полигона, где проходили испытания антенны MIMO. ( a ): анализатор векторных сетевых измерений и ( b ): безэховая камера SATIMO.

3.1. S-параметры и эффективность

Благодаря симметричному расположению антенной системы MIMO здесь анализируются и сравниваются только результаты моделирования и измерения части антенных элементов.

Результаты моделирования и измерения S-параметра (коэффициента отражения) приведены в a. Из-за производственных допусков измеренная полоса пропускания немного смещена, но в целом результаты измерений удовлетворительны. Ширина полосы измеренного импеданса может достигать 12,7% в пределах допустимого диапазона, а центральная частота смещена к 4,82 ГГц. Коэффициенты передачи между некоторыми портами (1 и 2, 1 и 3, 1 и 4, 1 и 5, 1 и 6, 2 и 3, 2 и 4, 3 и 4) с относительно сильной связью показаны на b. Стоит отметить, что степень изоляции на 2 дБ выше, чем результат моделирования, потому что при изготовлении антенной системы MIMO очень сложно сварить металлический каркас и плоскость заземления материнской платы, что представляет собой некоторый зазор. В целом уровень развязки между компонентами превышает 22 дБ в моделируемой и измеренной полосах частот.

Открыть в отдельном окне

Смоделировано и измерено. ( a ): коэффициенты отражения и ( b ): коэффициенты передачи антенной системы MIMO.

В измеренная эффективность излучения Ant 1 и Ant 3 ниже смоделированного результата в полосе частот, а пик центральной частоты также немного ниже смоделированного значения. Это связано с тем, что во время испытаний, помимо производственных допусков, размещение антенной системы также может привести к неравномерности потери тангенса подложки ФР-4. Однако в целом измеренная эффективность Ant 1 и Ant 3 находится в диапазоне от 50 до 73% (от −3 дБ до −1,37 дБ) в нужной полосе частот.

Открыть в отдельном окне

Смоделированная и измеренная эффективность антенны.

3.2. Характеристики MIMO

Следовательно, некоторые элементы антенны (Ant 1 и Ant 2, Ant 1 и Ant 3, Ant 1 и Ant 4, Ant 1 и Ant 5, Ant 1 и Ant 6, Ant 2 и Ant 3, Ant 2 и Ant 4, а также Ant 3 и Ant 4) с аналогичными положениями и сильными радиационными помехами были смоделированы и испытаны. Значения ECC между этими элементами антенны можно рассчитать в соответствии с расчетным уравнением (1) [24]:

ρe=|∬4πF1→*(θ,ϕ)·F2→*(θ,ϕ)dΩ|2∬4π|F1→*(θ,ϕ)|2·dΩ×∬4π|F2→*(θ ,ϕ)|2dОм

(1)

где F _i →*(0, φ) обозначает сложную трехмерную (3-D) диаграмму направленности в дальней зоне i -й антенны.

Результаты показаны в . Очевидно, что уровень ECC ниже 0,049 в нужной полосе частот, что обеспечивает многообещающие характеристики разнесения MIMO.

Открыть в отдельном окне

Смоделированы и измерены ЭСС между некоторыми ближними антенными элементами.

3.3. Характеристики излучения

В этом подразделе изучались диаграммы направленности антенных систем MIMO. Поскольку система устроена симметрично, для простоты были проанализированы только трехмерные диаграммы направленности Ant 1 и Ant 3. Результаты моделирования на частоте 4,75 ГГц показаны на рис. Очевидно, что в плоскости XY диаграммы направленности Ant 1 и Ant 3 указывают на отрицательное направление оси y и отрицательное направление оси x соответственно, демонстрируя ортогональные характеристики. Максимальные направления излучения не указывают друг на друга, что способствует пространственному разнообразию. Значение ECC ниже 0,049также получается, в то время как изоляция улучшается.

Открыть в отдельном окне

Смоделированные трехмерные диаграммы направленности на частоте 4,75 ГГц.

Смоделированные и измеренные трехмерные диаграммы направленности Ant 1 на частоте 4,75 ГГц и Ant 3 на частоте 4,8 ГГц показаны на , соответственно. Очевидно, что измеренные трехмерные поверхности диаграмм направленности Ant 1 и Ant 3 в частотных точках не являются гладкими. Причина в том, что поверхность места сварки неровная, что создает электростатические эффекты, как показано на рисунке (область, отмеченная красной пунктирной стрелкой). Однако в целом видно, что измеренные трехмерные диаграммы направленности хорошо согласуются с смоделированными.

Открыть в отдельном окне

Смоделированные и измеренные трехмерные диаграммы направленности Ant 1.

3.4. Влияние рук пользователя и анализ SAR

В этом подразделе изучалось влияние моделей рук пользователя. Стоит отметить, что антенная система MIMO для Sub-6 GHz используется только для передачи данных, поэтому исследование модели головы здесь не включено [5].

В , предлагаемая антенная система MIMO моделируется с правой моделью пользователя и без нее. Сравнивая a, b, можно заметить, что человеческая ткань образует отражающую поверхность, так что излучение всей антенной системы является наибольшим в направлении от тела человека, в то время как излучение относительно меньше в направлении, близком к человеческое тело.

Открыть в отдельном окне

Смоделированные трехмерные диаграммы направленности Ant 1 предлагаемой антенной системы MIMO на частоте 4,75 ГГц. ( a ): диаграмма направленности с правосторонней моделью и ( b ): диаграмма направленности без правосторонней модели.

Сначала настраивается и моделируется сконструированная антенна, захваченная правой рукой. Из-за прямого контакта пальцев с антенной могут возникнуть неизбежные удары по элементам антенны, что приведет к некоторому ухудшению характеристик. В а согласование импеданса с параметром отражения значительно снижено. Однако эффект относительно невелик в целевой полосе частот. б показывает, что изоляция падает примерно на 3 дБ и может оставаться выше 19дБ, что все еще относительно выше в смежных областях. Как показано на c, эффективность восьми антенных элементов меняется незначительно, и диапазон эффективности остается выше 50%. В целом влияние формы руки пользователя на характеристики антенны допустимо в пределах заданной полосы частот.

Открыть в отдельном окне

Результаты моделирования предлагаемой антенны MIMO с правосторонней моделью. ( a ): коэффициенты отражения для правосторонней модели, ( b ): коэффициенты прохождения для правосторонней модели, ( c ): общая эффективность для ручной модели и ( d ): SAR для правосторонней модели.

Наконец, мы изучили и проанализировали значение удельной скорости поглощения (SAR). Значение SAR характеризует мощность, поглощаемую мобильным терминалом телом человека. По мере увеличения количества антенн по-прежнему сложно получить более низкие пиковые уровни. d представлены результаты моделирования четырех антенных элементов (Ant 2, Ant 3, Ant 4 и Ant 5), расположенных ближе к пальцам пользователя в антенной системе MIMO. Можно заметить, что уровень SAR Ant 2 на частоте 4,7 ГГц, Ant 3 на частоте 4,75 ГГц, Ant 4 на частоте 4,75 ГГц и Ant 5 на частоте 4,8 ГГц ниже 1,6 Вт/кг, что соответствует стандартам, сформулированным Соединенными Штатами. , Европе и Китае.

3.5. Сравнение и обсуждение

Чтобы еще раз продемонстрировать, что предлагаемая работа лучше по дизайну и производительности, проведено подробное сравнение этой работы с имеющейся работой, которое проиллюстрировано в . Стоит отметить, что на основе различных анализов, исследований и исследований мы считаем, что предложенная модель может стать полезной системой MIMO для будущих интеллектуальных мобильных терминалов 5G.

Таблица 1

Сравнение характеристик антенн терминалов 5G MIMO.

Reference	Antenna Pair	Decoupling Method	Working Band (GHz)	Isolation (dB)	Efficiency (%)	ECC	Antenna Size (mm 2 )	Complexity
[4]	×	NL and GS	3. 4–3.6	>15	45–60	<0.15	10 × 6	Simple
[5]	×	BME, PoD, and PaD	3.4–3.6	>17.5	62–76	<0.05	19.5 × 3	Simple
[7]	×	PE	3. 4–3.6	>19.1	59–68	<0.0125	17.4 × 6	Medium
[15]	√	PE	3.4–3.6	>17	58–75	<0.1	9.4 × 6.2	Medium
[17]	√	OP	3. 4–3.6	>12.7	35.2–64.7	<0.13	25 × 1.5	Complex
[18]	√	OP	3.4–3.6	>20	48.6–54.5	<0.02	15 × 7	Complex
[20]	√	Without	LB: 3. 4–3.6 HB: 4.8–4.9	>11.8	43–52-	<0.2	15 × 4.5	Complex
[21]	×	GS and SV	LB: 3.4–3.6 HB: 4.8–4.9	>8.5	38.3–39.5	<0.42	18. 8 2 ×π×¼	Medium
[22]	×	Без	LB: 3,4–3,6 HB: 5,51–5,93	>11.2	51–80	<0.08	15.2 × 9.6	Simple
[26]	×	SV	4. 4–5.0	>22	40–50	<0.068	15.6 2 × 2	Complex
[42]	√	CCD	3.42–3.69	>24	53–70	<0.01	16 × 6	Комплекс
[44]	×	Without	LB: 3. 1–3.6 HB: 4.4–6.1	>18.5	50–75	<0.1	18 × 4.5	Simple
[46]	×	OCM & CCFS	3,3–3,8	> 20	40–68	<0,13 111394 27 4 <0,13 111394 27 4 <0,13 111394 27 4 <0,13 111394 27 4 <0,13	27 4. Предложено	×	SD и GS	4,4–5,0	>22	50–73	<0,049	6,78 × 3,8	Простой

Открыть в отдельном окне

Сокращения: PE = паразитный элемент, NG = не указан, NL = линия нейтрализации, GS = заземляющая щель, BME = возбуждение в сбалансированном режиме, PoD = разнесение по поляризации, PaD = разнесение по диаграмме направленности , OP = ортогональная поляризация, SV = закороченные переходные отверстия, SD = пространственное разнесение, OCM и CCFS = ортогональные характеристические режимы и структура питания с емкостной связью, CCD = чип-емкостная развязка и SCR = общий компактный излучатель.

Во-первых, все полосы пропускания представляют собой полосу импеданса –6 дБ, которая тщательно извлечена из этих статей. Данные, превосходящие предлагаемую антенну MIMO, окрашены в зеленый цвет. Предлагаемая антенна обладает уникальными характеристиками, по крайней мере, в одном аспекте: изоляция, ECC или размер.

По сравнению со всеми перечисленными проектами предлагаемая конструкция антенны имеет низкую сложность и удобна для будущих практических применений. Хотя предлагаемые антенны MIMO имеют худшую полосу пропускания, чем эталонные антенны в [20, 21, 22, 44], и худшую изоляцию и ECC, чем в последней литературе [42], эти эталонные антенны имеют больший размер или даже большую сложность конструкции. одновременно. Расстояние до антенны различных работ также добавляется в . Предлагаемая конструкция не является парой антенн и использует пространственное разнесение для улучшения изоляции, поэтому расстояние между антеннами больше, чем в других работах».

Одним словом, предложенная антенна MIMO представляет собой хороший компромисс между полосой пропускания, изоляцией и размером и демонстрирует лучшие характеристики, чем большинство антенн MIMO, описанных в .

В документе представлена ​​антенная система 8 × 8 MIMO с высокой изоляцией и небольшими размерами (0,0595 × 0,106λ ² ) для приложений 5G для смартфонов с металлическим каркасом. Разработанная антенная система MIMO имеет идеальную эффективность антенны более 55% в полосе частот диапазона N79. Изоляция ниже -22 дБ и типичный ECC (<0,049) может быть достигнуто двумя методами пространственного разнесения и комбинированного слота. Кроме того, дополнительно рассматривается влияние руки пользователя на антенну и воздействие излучения на руку пользователя. Кроме того, достигается низкий пик SAR, соответствующий стандарту США 1,6 Вт/кг и китайскому и европейскому стандартам 2,0 Вт/кг. По сравнению с другими заявленными антеннами MIMO, представленная антенна имеет меньший размер и оставляет больше места для других антенн и компонентов. Для проверки результатов моделирования был изготовлен и измерен прототип. Более того, было обнаружено, что смоделированные результаты для различных ключевых параметров производительности очень хорошо согласуются с результатами измерений. Основываясь на производительности и результатах измерений, мы считаем, что эта структура по-прежнему имеет большие перспективы в мобильных терминалах следующего поколения с металлическим каркасом. Между тем, предлагаемая MIMO-антенна имеет хорошую масштабируемость, и ее можно разработать в сочетании с другими методами, такими как введение мод более высокого порядка путем добавления закорачивающих контактов для создания резонансов.

Авторы выражают благодарность за техническую поддержку, предоставленную Пэн Ваном, инженером по радиочастотам.

Это исследование не получило внешнего финансирования.

Письмо – первоначальная черновая подготовка, Ю.Г.; написание — обзор и редактирование, Y.G., J.W. и XW; визуализация, Ю.Г. и Р.С.; расследование, Ю.Г., Дж.В., С.В. и Р.С.; в других случаях участвовали все авторы. Все авторы прочитали и согласились с опубликованной версией рукописи.

Неприменимо.

Не применимо.

Мы решили исключить это утверждение.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Примечание издателя: MDPI сохраняет нейтралитет в отношении юрисдикционных претензий в опубликованных картах и ​​институциональной принадлежности.

1. Эндрюс Дж. Г., Баззи С., Чой В., Ханли С. В., Лозано А., Сун А. К. К., Чжан Дж. К. Будет ли 5G? IEEE Дж. Сел. Районы общ. 2014; 32:1065–1082. doi: 10.1109/JSAC.2014.2328098. [CrossRef] [Академия Google]

2. Хонг В. Решение загадки мобильной антенны 5G: оценка будущих направлений изменения парадигмы мобильной антенны 5G. IEEE Микров. Маг. 2017;18:86–102. doi: 10.1109/MMM.2017.2740538. [CrossRef] [Google Scholar]

3. Xu H., Zhou H., Gao S., Wang H., Cheng Y. Метод многорежимной развязки с независимой настраиваемой характеристикой для мобильных терминалов. IEEE транс. Антенны Распространение. 2017;65:6739–6751. doi: 10.1109/TAP.2017.2754445. [CrossRef] [Google Scholar]

4. Цзян В., Лю Б., Цуй Ю., Ху В. Восьмиэлементный массив MIMO с высокой степенью изоляции для приложений смартфонов 5G. IEEE-доступ. 2019;7:34104–34112. doi: 10.1109/ACCESS.2019.2

7. [CrossRef] [Google Scholar]

5. Li Y., Sim C., Luo Y., Yang G. Высокоизолированная восьмиантенная MIMO-решетка 3,5 ГГц с использованием сбалансированного антенного элемента с открытым слотом для смартфонов 5G. IEEE транс. Антенны Распространение. 2019;67:3820–3830. doi: 10.1109/TAP.2019.2

1. [CrossRef] [Google Scholar]

6. Вонг К.-Л., Чанг Х.-Дж. Гибридная двойная антенна для работы LTE на частоте 3,6 ГГц в планшетном компьютере. Микров. Опц. Технол. лат. 2015;57:2592–2598. doi: 10.1002/mop.29387. [CrossRef] [Google Scholar]

7. Чжао А., Рен З. Уменьшение размера самоизолированной антенной системы MIMO для приложений мобильных телефонов 5G. Проводные антенны IEEE. Пропаг. лат. 2018;18:152–156. doi: 10.1109/LAWP.2018.2883428. [CrossRef] [Google Scholar]

8. Сунь Л., Фэн Х., Ли Ю., Чжан З. Компактные антенны для мобильных телефонов 5G MIMO с плотно расположенными парами ортогональных мод. IEEE транс. Антенны Распространение. 2018;66:6364–6369. doi: 10.1109/TAP.2018.2864674. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

9. Li M., Ban Y., Xu Z., Guo J., Yu Z. Трехполяризованная 12-антенная MIMO-решетка для будущих приложений смартфонов 5G. IEEE-доступ. 2018;6:6160–6170. doi: 10.1109/ACCESS.2017.2781705. [CrossRef] [Google Scholar]

10. Парчин Н.О., Аль-Ясир Ю.И.А., Али А.Х., Эльфергани И., Норас Дж.М., Родригес Дж., Абд-Альхамид Р.А. Восьмиэлементная двухполяризованная щелевая антенная система MIMO для приложений смартфонов 5G. IEEE-доступ. 2019;7:15612–15622. doi: 10.1109/ACCESS.2019.2893112. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

11. Чжао С., Йео С.П., Онг Л.К. Развязка инвертированных F-антенн с режимами высокого порядка наземной плоскости для мобильной платформы MIMO 5G. IEEE транс. Антенны Распространение. 2018;66:4485–4495. doi: 10.1109/TAP.2018.2851381. [CrossRef] [Google Scholar]

12. Li M.Y., Ban Y.L., Xu Z.Q., Wu G., Sim C.Y.-D., Kang K. , Yu Z.F. Восьмипортовая ортогональная антенная решетка с двойной поляризацией для смартфонов 5G. IEEE транс. Антенны Распространение. 2016;64:3820–3830. doi: 10.1109/TAP.2016.2583501. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

13. Вонг К., Цай С., Лу Дж. Две асимметрично зеркальных рамочных антенны с разъединенной связью как компактный строительный блок для массива MIMO с восемью антеннами в будущем смартфоне. IEEE транс. Антенны Распространение. 2017; 65: 1765–1778. doi: 10.1109/TAP.2017.2670534. [CrossRef] [Google Scholar]

14. Liu Y., Ren A., Liu H., Wang H., Sim C.Y.-D. Восьмипортовый массив MIMO с использованием теории характеристического режима для приложений смартфонов 5G. IEEE-доступ. 2019;7:45679–45692. doi: 10.1109/ACCESS.2019.2

0. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

15. Жэнь З., Чжао А., Ву С. Антенна MIMO с компактными развязанными антенными парами для мобильных терминалов 5G. Проводные антенны IEEE. Пропаг. лат. 2019;18:1367–1371. doi: 10.1109/LAWP. 2019.28. [CrossRef] [Google Scholar]

16. Вонг К.Л., Лу Дж.-Ю., Чен Л.-Ю., Ли В.-Ю., Бан Ю.-Л. Массивы с 8 и 16 антеннами, использующие линейную решетку с четырьмя антеннами в качестве строительного блока для работы LTE MIMO на частоте 3,5 ГГц в смартфоне. Микров. Опц. Технол. лат. 2016; 58: 174–181. doi: 10.1002/mop.29527. [CrossRef] [Google Scholar]

17. Чанг Л., Ю Ю., Вэй К., Ван Х. Поляризационно-ортогональная пара совпадающих частот с двумя антеннами, подходящая для смартфона 5G MIMO с металлическими рамками. IEEE транс. Антенны Распространение. 2019;67:5212–5220. doi: 10.1109/TAP.2019.28. [CrossRef] [Google Scholar]

18. Чанг Л., Ю Ю., Вэй К., Ван Х. Ортогонально поляризованная пара с двумя антеннами с высокой изоляцией и сбалансированной высокой производительностью для смартфона 5G MIMO. IEEE транс. Антенны Распространение. 2020; 68: 3487–3495. doi: 10.1109/TAP.2020.2963918. [CrossRef] [Google Scholar]

19. Рен З., Чжао А. Двухдиапазонная антенна MIMO с компактными парами антенн с саморазвязкой для мобильных приложений 5G. IEEE-доступ. 2019;7:82288–82296. doi: 10.1109/ACCESS.2019.2923666. [CrossRef] [Google Scholar]

20. Чанг Л., Чжан Г., Ван Х. Пара двухдиапазонных антенн с сосредоточенными фильтрами для терминалов 5G MIMO. IEEE транс. Антенны Распространение. 2021;69:5413–5423. doi: 10.1109/TAP.2021.3060827. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

21. Чанг Л., Ван Х. Двухдиапазонный модуль с четырьмя антеннами, охватывающий N78/N79 на основе PIFA для терминалов 5G. Проводные антенны IEEE. Пропаг. лат. 2022; 21: 168–172. doi: 10.1109/LAWP.2021.3122425. [CrossRef] [Google Scholar]

22. Li J., Zhang X., Wang Z., Chen X., Chen J., Li Y., Zhang A. Проект двухдиапазонной восьмиантенной решетки для приложений MIMO в Мобильные терминалы 5G. IEEE-доступ. 2019;7:71636–71644. doi: 10.1109/ACCESS.2019.2 9. [CrossRef] [Google Scholar]

23. Ван Х., Чжан Р., Луо Ю., Ян Г. Компактная восьмиэлементная антенная решетка для трехдиапазонной работы MIMO в мобильных терминалах 5G. IEEE-доступ. 2020;8:19433–19449. doi: 10.1109/ACCESS.2020.2967651. [CrossRef] [Google Scholar]

24. Сергиу Д., Халили М., Сингх В., Араги А., Тафазолли Р. Двухдиапазонная антенна 8 × 8 MIMO до 6 ГГц для смартфонов 5G. Проводные антенны IEEE. Пропаг. лат. 2020;19:1546–1550. doi: 10.1109/LAWP.2020.3008962. [CrossRef] [Google Scholar]

25. Chen Q., Lin H., Wang J., Ge L., Li Y., Pei T., Sim C.Y.-D. Однокольцевые щелевые антенны для смартфонов 4G/5G в металлическом корпусе. IEEE транс. Антенны Распространение. 2019;67:1476–1487. дои: 10.1109/ТАП.2018.2883686. [CrossRef] [Google Scholar]

26. Cheng B., Du Z. Антенна MIMO с двойной поляризацией для мобильных телефонов 5G. IEEE транс. Антенны Распространение. 2021;69:4160–4165. doi: 10.1109/TAP.2020.3044649. [CrossRef] [Google Scholar]

27. Yuan X.-T., Chen Z., Gu T., Yuan T. Широкополосная антенна MIMO на основе пары PIFA для смартфонов 5G. Проводные антенны IEEE. Пропаг. лат. 2021; 20: 371–375. doi: 10.1109/LAWP.2021.3050337. [CrossRef] [Google Scholar]

28. Сунь Л., Ли Ю., Чжан З. Широкополосная развязка пар встроенных антенных слотов для смартфонов 5G. IEEE транс. Антенны Распространение. 2021;69: 2386–2391. doi: 10.1109/TAP.2020.3021785. [CrossRef] [Google Scholar]

29. Хей Ю. К., Хе Дж. Г., Ли В. Т. Широкополосная развязанная 8-элементная антенна MIMO для мобильных терминалов 5G. Проводные антенны IEEE. Пропаг. лат. 2021; 20: 1448–1452. doi: 10.1109/LAWP.2021.3086261. [CrossRef] [Google Scholar]

30. Sun L., Li Y., Zhang Z., Feng Z. Широкополосная антенна 5G MIMO со встроенными парами двух антенн ортогонального режима для смартфонов в металлическом корпусе. IEEE транс. Антенны Распространение. 2020;68:2494–2503. doi: 10.1109/TAP.2019.2948707. [CrossRef] [Google Scholar]

31. Чанг Л., Ван Х. Миниатюрный широкополосный модуль с четырьмя антеннами на основе двухрежимного PIFA для приложений 5G 4 × 4 MIMO. IEEE транс. Антенны Распространение. 2021;69:5297–5304. doi: 10.1109/TAP. 2021.3069490. [CrossRef] [Google Scholar]

32. Вонг К.-Л., Цзянь М.-Ф., Ли В.-Ю. Низкопрофильная широкополосная прямоугольная патч-антенна с четырехугольным питанием для мобильной антенны 5G MIMO. Проводные антенны IEEE. Пропаг. лат. 2021; 20: 2554–2558. дои: 10.1109/LAWP.2021.3119753. [CrossRef] [Google Scholar]

33. Барани И.Р.Р., Вонг К., Чжан Ю., Ли В. Низкопрофильные широкополосные объединенные антенны с открытым слотом, питаемые заземленными копланарными волноводами для работы 4×4 5G MIMO. IEEE транс. Антенны Распространение. 2020;68:2646–2657. doi: 10.1109/TAP.2019.2957967. [CrossRef] [Google Scholar]

34. Zhang X., Li Y., Wang W., Shen W. Сверхширокополосная 8-портовая антенная решетка MIMO для смартфонов 5G с металлическим каркасом. IEEE-доступ. 2019;7:72273–72282. дои: 10.1109/ACCESS.2019.2919622. [CrossRef] [Google Scholar]

35. Yuan X.-T., He W., Hong K.-D., Han C.-Z., Chen Z., Yuan T. Сверхширокополосная антенная система MIMO с Высокая изоляция элементов для смартфонов 5G. IEEE-доступ. 2020; 8: 56281–56289. doi: 10.1109/ACCESS.2020.2982036. [CrossRef] [Google Scholar]

36. Chen H., Tsai Y., Sim C., Kuo C. Проект широкополосной восьмиантенной решетки для приложений на металлическом каркасе смартфонов в диапазонах ниже 6 ГГц 5G NR. Проводные антенны IEEE. Пропаг. лат. 2020;19:1078–1082. [Академия Google]

37. Дин С.Ф., Чжан С.Ю., Сюэ С., Сим С. Новый метод развязки на основе шаблонного разнесения и его применение к многоэлементной антенне MIMO. IEEE транс. Антенны Распространение. 2018;66:4976–4985. doi: 10.1109/TAP.2018.2851380. [CrossRef] [Google Scholar]

38. Хан М.С., Капобьянко А.-Д., Браатен Б.Д., Накви А., Иджаз Б., Асиф С. Планар, компактная сверхширокополосная поляризационная антенная решетка с разнесением. ИЭТ Микров. Антенны Распространение. 2015; 9: 1761–1768. doi: 10.1049/iet-map.2015.0371. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]

39. Туммалуру С.Р., Кумар Р., Чаудхари Р.К. Повышение изоляции и уменьшение поперечного сечения радара антенны MIMO с частотно-селективной поверхностью. IEEE транс. Антенны Распространение. 2018;66:1595–1600. doi: 10.1109/TAP.2018.2794417. [CrossRef] [Google Scholar]

40. Wang Z., Li C., Yin Y. Проект развязки метаповерхностной антенной решетки (MAAD) для улучшения характеристик изоляции в системе MIMO. IEEE-доступ. 2020;8:61797–61805. [Google Scholar]

41. Парк Дж., Чой Дж., Парк Дж., Ким Ю. Исследование Т-образной щели с конденсатором для высокой изоляции между антеннами MIMO. Проводные антенны IEEE. Пропаг. лат. 2012; 11:1541–1544. дои: 10.1109/LAWP.2012.2226695. [CrossRef] [Google Scholar]

42. Ye Y., Zhao X., Wang J. Компактный высокоизолированный антенный модуль MIMO с чип-емкостным развязывающим устройством для мобильных терминалов 5G. Антенны IEEE Беспроводное распространение. лат. 2022; 21: 928–932. [Google Scholar]

43. Эльширкаси А.М., Аль-Хади А.А., Хан Р., Аккараекталин П., Абдельмула Х.С.Б., Белгасем А.М., Джебрил А.Х., Сох П.Дж. Численный анализ воздействия тела пользователя на четырнадцатиэлементный двухдиапазонный анализатор Антенна мобильного терминала 5G MIMO.

Добавить комментарий Отменить ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Комментарий *

Имя *

Email *

Сайт