5G天线设计之天线复用器利用

手机设计趋势使得通过增加天线来满足这些需求变得越来越困难，但仍需设法支持新射频标准并满足多频共存扩容要求。

典型的4G手机已经包含4到8个天线，而5G手机将需要更多天线。与此同时，5G手机中的天线可用空间实际上正在缩小，因为制造商给手机增加了其他新功能，如附加摄像头、人脸识别和运动感测功能。

随着天线数量的增加以及天线可用空间的缩小，维持满足手机性能要求所需的天线效率和隔离变得更加困难。

损耗、使用频率和天线面积之间的比例关系

随着新5G频段和要求（如4x4多路输入/多路输出(MIMO)、EUTRA双连接性(EN Dc)/双UL、mmWave）的加入和新兴标准（如UWB）的出现，5G手机的射频复杂性急剧增加。同时，5G手机还必须继续支持4G手机所有现有的和重新分配的低、中、高频段频率以及其他要求，如GPS Level 5(L5)、GPS/GNSS、2.4 GHz和5至7 GHz Wi-Fi(Wi-Fi 6E)。

即使出现新的射频要求和标准，由于智能手机和设备设计的发展趋势，在保持足够的天线性能同时增加天线数量变得越来越困难。实现较高的天线性能需要足够的天线容量和间距，但不断发展的智能手机设计实际上减少了天线的可用空间。

天线复用器，可减少添加天线的需求，并可满足共存滤波和插入损耗要求。

天线复用器将多个RF滤波器组合在一起，以支持不同的无线电技术（蜂窝网、Wi-Fi、GPS、UWB），从而增加能够共享单个天线的频段数量。通过使用天线复用器，手机可更有效地利用现有的天线面积，同时增加对新频段的支持，且不会对现有外形尺寸或功能产生任何影响。

天线复用器可与其他RFFE技术组合，以进一步优化天线性能，补偿减少的天线尺寸。

天线调谐使用孔径和阻抗调谐功能可显著提高天线性能，该调谐功能可补偿天线尺寸的缩小，并允许单个天线覆盖多个频段。

多路复用器通过将多个频段聚合到单个天线路径中，这些多滤波模块可实现载波聚合(CA）。

利用天线复用器，Wi-Fi以及蜂窝中频段和超高频段频率可共享一个天线

天线复用器具有一系列优势，包括提高手机制造商的设计灵活性、提高空间的使用效率、降低成本。

设计灵活性

通过使用天线复用器，智能手机制造商可以更加灵活地进行智能手机创新设计。减少天线数量意味着减少制造商的设计限制，这样就更容易添加其他功能以及探索创新型外形尺寸，如折叠手机。更少的天线还意味着手机壳内天线凹槽越少，这样就可以实现更具吸引力的手机外观，同时减少手机壳上的弱点。

优化可用天线尺寸

通过使用天线复用器，制造商可充分利用手机可用空间：减少天线数量可增加手机功能。可优化天线性能和间距。

减少板载射频路由可降低成本

更少的天线意味着减少内部线缆、连接器和弹簧需求。您可以将一条组合线路路由到单个天线，而不是将单独的线路路由到多个天线。这样就可以节省大量空间，降低成本。

所有5G手机和其他设备制造商面临一个主要问题：随着可用天线面积继续缩小，如何适应不断增加的射频复杂性。

天线复用器提供了一个优雅的解决方案。通过使用天线复用器，制造商可继续添加吸引消费者的创新功能（如更大容量的电池和更多摄像头），同时实现5G的所有益处。

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