સંયુક્ત એન્ટેના માટે વિવિધ આવર્તન સંયોજનો શા માટે છે?

દસ વર્ષ પહેલાં, સ્માર્ટફોન સામાન્ય રીતે ચાર GSM ફ્રિક્વન્સી બેન્ડમાં કાર્યરત માત્ર થોડા જ ધોરણોને સમર્થન આપતા હતા, અને કદાચ થોડા WCDMA અથવા CDMA2000 ધોરણોને. પસંદ કરવા માટે આટલા ઓછા ફ્રીક્વન્સી બેન્ડ્સ સાથે, "ક્વાડ-બેન્ડ" જીએસએમ ફોન્સ સાથે વૈશ્વિક એકરૂપતાની ચોક્કસ ડિગ્રી પ્રાપ્ત કરવામાં આવી છે, જે 850/900/1800/1900 મેગાહર્ટ્ઝ બેન્ડનો ઉપયોગ કરે છે અને વિશ્વમાં ગમે ત્યાં ઉપયોગ કરી શકાય છે (સારી રીતે, ખૂબ જ).
પ્રવાસીઓ માટે આ એક મોટો ફાયદો છે અને ઉપકરણ ઉત્પાદકો માટે વિશાળ અર્થતંત્ર બનાવે છે, જેમને સમગ્ર વૈશ્વિક બજાર માટે માત્ર થોડા મૉડલ (અથવા કદાચ માત્ર એક) રિલીઝ કરવાની જરૂર છે. આજની તારીખે, GSM એ એકમાત્ર વાયરલેસ એક્સેસ ટેક્નોલોજી છે જે વૈશ્વિક રોમિંગ પ્રદાન કરે છે. બાય ધ વે, જો તમને ખબર ન હોય, તો GSM ધીમે ધીમે બંધ થઈ રહ્યું છે.
નામને લાયક કોઈપણ સ્માર્ટફોને 4G, 3G અને 2G એક્સેસને બેન્ડવિડ્થ, ટ્રાન્સમિટ પાવર, રીસીવરની સંવેદનશીલતા અને અન્ય ઘણા પરિમાણોના સંદર્ભમાં વિવિધ RF ઇન્ટરફેસ આવશ્યકતાઓ સાથે સપોર્ટ કરવો આવશ્યક છે.
વધુમાં, વૈશ્વિક સ્પેક્ટ્રમની ખંડિત ઉપલબ્ધતાને કારણે, 4G ધોરણો મોટી સંખ્યામાં ફ્રીક્વન્સી બેન્ડને આવરી લે છે, જેથી ઓપરેટરો કોઈપણ આપેલ વિસ્તારમાં ઉપલબ્ધ કોઈપણ ફ્રીક્વન્સીઝ પર તેનો ઉપયોગ કરી શકે છે - હાલમાં કુલ 50 બેન્ડ્સ છે, જેમ કે LTE1 ધોરણોના કિસ્સામાં છે. સાચા "વર્લ્ડ ફોન" એ આ બધા વાતાવરણમાં કામ કરવું જોઈએ.
કોઈપણ સેલ્યુલર રેડિયોએ જે મુખ્ય સમસ્યા હલ કરવી જોઈએ તે છે “ડુપ્લેક્સ કમ્યુનિકેશન”. જ્યારે આપણે બોલીએ છીએ, ત્યારે આપણે તે જ સમયે સાંભળીએ છીએ. પ્રારંભિક રેડિયો સિસ્ટમ્સ પુશ-ટુ-ટોકનો ઉપયોગ કરતી હતી (કેટલાક હજુ પણ કરે છે), પરંતુ જ્યારે આપણે ફોન પર વાત કરીએ છીએ, ત્યારે અમે અપેક્ષા રાખીએ છીએ કે અન્ય વ્યક્તિ અમને અવરોધે. ફર્સ્ટ જનરેશન (એનાલોગ) સેલ્યુલર ઉપકરણોએ અલગ ફ્રીક્વન્સી પર અપલિંક ટ્રાન્સમિટ કરીને "સ્તબ્ધ" થયા વિના ડાઉનલિંક પ્રાપ્ત કરવા માટે "ડુપ્લેક્સ ફિલ્ટર્સ" (અથવા ડુપ્લેક્સર્સ) નો ઉપયોગ કર્યો.
આ ફિલ્ટર્સને નાના અને સસ્તા બનાવવા એ શરૂઆતના ફોન ઉત્પાદકો માટે એક મોટો પડકાર હતો. જ્યારે GSM ની રજૂઆત કરવામાં આવી હતી, ત્યારે પ્રોટોકોલ ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યો હતો જેથી ટ્રાન્સસીવર્સ "હાફ ડુપ્લેક્સ મોડ" માં કામ કરી શકે.
ડુપ્લેક્સર્સને દૂર કરવાની આ એક ખૂબ જ ચતુરાઈભરી રીત હતી, અને GSMને ઓછી કિંમતની, મુખ્યપ્રવાહની ટેક્નોલોજી બનવામાં મદદ કરવામાં મુખ્ય પરિબળ હતું જે ઉદ્યોગ પર પ્રભુત્વ જમાવવામાં સક્ષમ હતું (અને પ્રક્રિયામાં લોકોની વાતચીત કરવાની રીતને બદલવામાં).
એન્ડ્રોઇડ ઓપરેટિંગ સિસ્ટમના શોધક એન્ડી રુબિનનો આવશ્યક ફોન, બ્લૂટૂથ 5.0LE, વિવિધ GSM/LTE અને ટાઇટેનિયમ ફ્રેમમાં છુપાયેલ Wi-Fi એન્ટેના સહિત નવીનતમ કનેક્ટિવિટી સુવિધાઓ ધરાવે છે.
કમનસીબે, 3G ના શરૂઆતના દિવસોમાં ટેક્નિકલ-રાજકીય યુદ્ધોમાં ટેકનિકલ સમસ્યાઓના ઉકેલમાંથી શીખેલા પાઠ ઝડપથી ભૂલી ગયા હતા, અને ફ્રિક્વન્સી ડિવિઝન ડુપ્લેક્સિંગ (FDD) ના વર્તમાનમાં પ્રબળ સ્વરૂપ દરેક FDD બેન્ડ માટે ડુપ્લેક્સરની જરૂર છે જેમાં તે કાર્ય કરે છે. તેમાં કોઈ શંકા નથી કે LTE તેજી વધતા ખર્ચના પરિબળો સાથે આવે છે.
જ્યારે કેટલાક બેન્ડ્સ ટાઈમ ડિવિઝન ડુપ્લેક્સ, અથવા TDD (જ્યાં રેડિયો ઝડપથી ટ્રાન્સમિટ અને રીસીવિંગ વચ્ચે સ્વિચ કરે છે) નો ઉપયોગ કરી શકે છે, ત્યારે આમાંથી ઓછા બેન્ડ અસ્તિત્વમાં છે. મોટાભાગના ઓપરેટરો (મુખ્યત્વે એશિયન સિવાયના) FDD શ્રેણીને પસંદ કરે છે, જેમાંથી 30 કરતાં વધુ છે.
TDD અને FDD સ્પેક્ટ્રમનો વારસો, સાચા અર્થમાં વૈશ્વિક બેન્ડને મુક્ત કરવામાં મુશ્કેલી અને વધુ બેન્ડ સાથે 5G નું આગમન દ્વિગુણિત સમસ્યાને વધુ જટિલ બનાવે છે. તપાસ હેઠળની આશાસ્પદ પદ્ધતિઓમાં નવી ફિલ્ટર-આધારિત ડિઝાઇન અને સ્વ-દખલગીરી દૂર કરવાની ક્ષમતાનો સમાવેશ થાય છે.
બાદમાં તેની સાથે "ફ્રેગમેન્ટલેસ" ડુપ્લેક્સ (અથવા "ઇન-બેન્ડ ફુલ ડુપ્લેક્સ") ની થોડી આશાસ્પદ સંભાવના પણ લાવે છે. 5G મોબાઇલ કોમ્યુનિકેશન્સના ભવિષ્યમાં, આપણે ફક્ત FDD અને TDD જ નહીં, પણ આ નવી તકનીકોના આધારે લવચીક ડુપ્લેક્સ પર પણ વિચાર કરવો પડશે.
ડેનમાર્કની અલબોર્ગ યુનિવર્સિટીના સંશોધકોએ “સ્માર્ટ એન્ટેના ફ્રન્ટ એન્ડ” (SAFE)2-3 આર્કિટેક્ચર વિકસાવ્યું છે જે ટ્રાન્સમિશન અને રિસેપ્શન માટે અલગ એન્ટેનાનો ઉપયોગ કરે છે (પૃષ્ઠ 18 પર ચિત્ર જુઓ) અને આ એન્ટેનાને (ઓછી કામગીરી) સાથે જોડીને વૈવિધ્યપૂર્ણ બનાવી શકાય છે. ઇચ્છિત ટ્રાન્સમિશન અને રિસેપ્શન આઇસોલેશન હાંસલ કરવા માટે ફિલ્ટરિંગ.
પ્રદર્શન પ્રભાવશાળી હોવા છતાં, બે એન્ટેનાની જરૂરિયાત એ એક મોટી ખામી છે. જેમ જેમ ફોન પાતળા અને આકર્ષક બનતા જાય છે, તેમ એન્ટેના માટે ઉપલબ્ધ જગ્યા નાની અને નાની થતી જાય છે.
મોબાઇલ ઉપકરણોને અવકાશી મલ્ટિપ્લેક્સિંગ (MIMO) માટે બહુવિધ એન્ટેનાની પણ જરૂર પડે છે. SAFE આર્કિટેક્ચર અને 2×2 MIMO સપોર્ટવાળા મોબાઈલ ફોનને માત્ર ચાર એન્ટેનાની જરૂર પડે છે. વધુમાં, આ ફિલ્ટર્સ અને એન્ટેનાની ટ્યુનિંગ શ્રેણી મર્યાદિત છે.
તેથી વૈશ્વિક મોબાઇલ ફોનને પણ તમામ LTE ફ્રીક્વન્સી બેન્ડ્સ (450 MHz થી 3600 MHz) ને આવરી લેવા માટે આ ઇન્ટરફેસ આર્કિટેક્ચરની નકલ કરવાની જરૂર પડશે, જેમાં વધુ એન્ટેના, વધુ એન્ટેના ટ્યુનર અને વધુ ફિલ્ટર્સની જરૂર પડશે, જે અમને વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નો પર પાછા લાવે છે. ઘટકોના ડુપ્લિકેશનને કારણે મલ્ટિ-બેન્ડ ઓપરેશન.
જો કે ટેબ્લેટ અથવા લેપટોપમાં વધુ એન્ટેના ઇન્સ્ટોલ કરી શકાય છે, આ ટેક્નોલોજીને સ્માર્ટફોન માટે યોગ્ય બનાવવા માટે કસ્ટમાઇઝેશન અને/અથવા મિનિએચરાઇઝેશનમાં વધુ પ્રગતિ જરૂરી છે.
વાયરલાઇન ટેલિફોની17ના શરૂઆતના દિવસોથી ઇલેક્ટ્રિકલી બેલેન્સ્ડ ડુપ્લેક્સનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. ટેલિફોન સિસ્ટમમાં, માઇક્રોફોન અને ઇયરપીસ ટેલિફોન લાઇન સાથે જોડાયેલા હોવા જોઈએ, પરંતુ એકબીજાથી અલગ હોવા જોઈએ જેથી વપરાશકર્તાનો પોતાનો અવાજ નબળા ઇનકમિંગ ઑડિઓ સિગ્નલને બહેરા ન કરે. ઇલેક્ટ્રોનિક ફોનના આગમન પહેલા હાઇબ્રિડ ટ્રાન્સફોર્મર્સનો ઉપયોગ કરીને આ પ્રાપ્ત થયું હતું.
નીચેની આકૃતિમાં બતાવેલ ડુપ્લેક્સ સર્કિટ ટ્રાન્સમિશન લાઇનના અવરોધ સાથે મેચ કરવા માટે સમાન મૂલ્યના રેઝિસ્ટરનો ઉપયોગ કરે છે જેથી માઇક્રોફોનમાંથી પ્રવાહ જ્યારે ટ્રાન્સફોર્મરમાં પ્રવેશે ત્યારે વિભાજિત થાય અને પ્રાથમિક કોઇલ દ્વારા વિરુદ્ધ દિશામાં વહે છે. ચુંબકીય પ્રવાહને અસરકારક રીતે રદ કરવામાં આવે છે અને ગૌણ કોઇલમાં કોઈ પ્રવાહ પ્રેરિત થતો નથી, તેથી ગૌણ કોઇલ માઇક્રોફોનથી અલગ થઈ જાય છે.
જો કે, માઇક્રોફોનમાંથી સિગ્નલ હજી પણ ફોન લાઇન પર જાય છે (થોડી ખોટ હોવા છતાં), અને ફોન લાઇન પર ઇનકમિંગ સિગ્નલ હજુ પણ સ્પીકર પર જાય છે (થોડી ખોટ સાથે પણ), તે જ ફોન લાઇન પર દ્વિ-માર્ગી સંચારની મંજૂરી આપે છે. . . મેટલ વાયર.
રેડિયો સંતુલિત ડુપ્લેક્સર ટેલિફોન ડુપ્લેક્સર જેવું જ છે, પરંતુ માઇક્રોફોન, હેન્ડસેટ અને ટેલિફોન વાયરને બદલે, આકૃતિ B માં બતાવ્યા પ્રમાણે, અનુક્રમે ટ્રાન્સમીટર, રીસીવર અને એન્ટેનાનો ઉપયોગ થાય છે.
રીસીવરમાંથી ટ્રાન્સમીટરને અલગ કરવાની ત્રીજી રીત એ છે કે સ્વ-દખલગીરી (SI) નાબૂદ કરવી, ત્યાં પ્રાપ્ત સિગ્નલમાંથી ટ્રાન્સમિટેડ સિગ્નલને બાદ કરી શકાય છે. દાયકાઓથી રડાર અને બ્રોડકાસ્ટિંગમાં જામિંગ તકનીકોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
ઉદાહરણ તરીકે, 1980ના દાયકાની શરૂઆતમાં, પ્લેસીએ હાફ-ડુપ્લેક્સ એનાલોગ એફએમ મિલિટરી કોમ્યુનિકેશન નેટવર્ક્સ4-5ની શ્રેણીને વિસ્તારવા માટે "ગ્રાઉન્ડસેટ" નામની SI વળતર-આધારિત પ્રોડક્ટ વિકસાવી અને તેનું માર્કેટિંગ કર્યું.
સિસ્ટમ સંપૂર્ણ-ડુપ્લેક્સ સિંગલ-ચેનલ રીપીટર તરીકે કાર્ય કરે છે, જે સમગ્ર કાર્યક્ષેત્રમાં ઉપયોગમાં લેવાતા હાફ-ડુપ્લેક્સ રેડિયોની અસરકારક શ્રેણીને વિસ્તારે છે.
સ્વ-દખલગીરીના દમનમાં તાજેતરમાં રસ જોવા મળ્યો છે, મુખ્યત્વે ટૂંકા અંતરના સંદેશાવ્યવહાર (સેલ્યુલર અને વાઇ-ફાઇ) તરફના વલણને કારણે, જે ઉપભોક્તા વપરાશ માટે ઓછી ટ્રાન્સમિટ પાવર અને ઉચ્ચ પાવર રિસેપ્શનને કારણે SI દમનની સમસ્યાને વધુ વ્યવસ્થિત બનાવે છે. . વાયરલેસ એક્સેસ અને બેકહૌલ એપ્લિકેશન્સ 6-8.
Apple ના iPhone (Qualcomm ની મદદ સાથે) વિશ્વની શ્રેષ્ઠ વાયરલેસ અને LTE ક્ષમતાઓ ધરાવે છે, જે એક જ ચિપ પર 16 LTE બેન્ડને સપોર્ટ કરે છે. આનો અર્થ એ થયો કે GSM અને CDMA બજારોને આવરી લેવા માટે માત્ર બે SKUનું ઉત્પાદન કરવાની જરૂર છે.
હસ્તક્ષેપ શેરિંગ વિના ડુપ્લેક્સ એપ્લિકેશન્સમાં, સ્વ-દખલગીરી દમન અપલિંક અને ડાઉનલિંકને સમાન સ્પેક્ટ્રમ સંસાધનો 9,10 શેર કરવાની મંજૂરી આપીને સ્પેક્ટ્રમની કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરી શકે છે. સ્વ-દખલ દમન તકનીકોનો ઉપયોગ FDD માટે કસ્ટમ ડુપ્લેક્સર્સ બનાવવા માટે પણ થઈ શકે છે.
રદ્દીકરણમાં સામાન્ય રીતે ઘણા તબક્કાઓ હોય છે. એન્ટેના અને ટ્રાન્સસીવર વચ્ચેનું ડાયરેક્શનલ નેટવર્ક પ્રસારિત અને પ્રાપ્ત સિગ્નલો વચ્ચેનું પ્રથમ સ્તર અલગ પાડે છે. બીજું, વધારાના એનાલોગ અને ડિજિટલ સિગ્નલ પ્રોસેસિંગનો ઉપયોગ પ્રાપ્ત સિગ્નલમાં બાકી રહેલા આંતરિક અવાજને દૂર કરવા માટે થાય છે. પ્રથમ તબક્કામાં અલગ એન્ટેનાનો ઉપયોગ થઈ શકે છે (જેમ કે સેફમાં), એક હાઇબ્રિડ ટ્રાન્સફોર્મર (નીચે વર્ણવેલ છે);
ડિટેચ્ડ એન્ટેનાની સમસ્યા પહેલાથી જ વર્ણવવામાં આવી છે. સર્ક્યુલેટર સામાન્ય રીતે સાંકડા હોય છે કારણ કે તેઓ ક્રિસ્ટલમાં ફેરોમેગ્નેટિક રેઝોનન્સનો ઉપયોગ કરે છે. આ હાઇબ્રિડ ટેક્નોલોજી, અથવા ઇલેક્ટ્રીકલી બેલેન્સ્ડ આઇસોલેશન (EBI), એક આશાસ્પદ ટેક્નોલોજી છે જે બ્રોડબેન્ડ અને સંભવિત રીતે ચિપ પર સંકલિત કરી શકાય છે.
નીચેની આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે, સ્માર્ટ એન્ટેના ફ્રન્ટ એન્ડ ડિઝાઇન બે નેરોબેન્ડ ટ્યુનેબલ એન્ટેનાનો ઉપયોગ કરે છે, એક ટ્રાન્સમિટ માટે અને એક પ્રાપ્ત કરવા માટે, અને નીચલા-પ્રદર્શન પરંતુ ટ્યુનેબલ ડુપ્લેક્સ ફિલ્ટર્સની જોડી. વ્યક્તિગત એન્ટેના તેમની વચ્ચેના પ્રસારના નુકશાનના ખર્ચે માત્ર કેટલાક નિષ્ક્રિય અલગતા પ્રદાન કરે છે, પરંતુ મર્યાદિત (પરંતુ ટ્યુનેબલ) તાત્કાલિક બેન્ડવિડ્થ પણ ધરાવે છે.
ટ્રાન્સમિટિંગ એન્ટેના માત્ર ટ્રાન્સમિટ ફ્રીક્વન્સી બેન્ડમાં જ અસરકારક રીતે કાર્ય કરે છે, અને રિસીવિંગ એન્ટેના માત્ર રિસીવ ફ્રીક્વન્સી બેન્ડમાં જ અસરકારક રીતે કાર્ય કરે છે. આ કિસ્સામાં, એન્ટેના પોતે ફિલ્ટર તરીકે પણ કાર્ય કરે છે: આઉટ-ઓફ-બેન્ડ Tx ઉત્સર્જન ટ્રાન્સમિટિંગ એન્ટેના દ્વારા ક્ષીણ થાય છે, અને Tx બેન્ડમાં સ્વ-દખલ પ્રાપ્ત કરનાર એન્ટેના દ્વારા ક્ષીણ થાય છે.
તેથી, આર્કિટેક્ચર માટે એન્ટેના ટ્યુનેબલ હોવું જરૂરી છે, જે એન્ટેના ટ્યુનિંગ નેટવર્કનો ઉપયોગ કરીને પ્રાપ્ત થાય છે. એન્ટેના ટ્યુનિંગ નેટવર્કમાં કેટલીક અનિવાર્ય નિવેશ નુકશાન છે. જો કે, MEMS18 ટ્યુનેબલ કેપેસિટર્સમાં તાજેતરના એડવાન્સિસે આ ઉપકરણોની ગુણવત્તામાં નોંધપાત્ર સુધારો કર્યો છે, જેનાથી નુકસાનમાં ઘટાડો થયો છે. Rx નિવેશ નુકશાન આશરે 3 dB છે, જે SAW ડુપ્લેક્સર અને સ્વીચના કુલ નુકસાન સાથે સરખાવી શકાય છે.
એન્ટેના-આધારિત આઇસોલેશન પછી એન્ટેનામાંથી 25 ડીબી આઇસોલેશન અને ફિલ્ટરમાંથી 25 ડીબી આઇસોલેશન હાંસલ કરવા MEM3 ટ્યુનેબલ કેપેસિટર્સ પર આધારિત ટ્યુનેબલ ફિલ્ટર દ્વારા પૂરક બને છે. પ્રોટોટાઇપ્સે દર્શાવ્યું છે કે આ પ્રાપ્ત કરી શકાય છે.
એકેડેમિયા અને ઉદ્યોગમાં કેટલાક સંશોધન જૂથો ડુપ્લેક્સ પ્રિન્ટિંગ11-16 માટે હાઇબ્રિડના ઉપયોગની શોધ કરી રહ્યા છે. આ યોજનાઓ એક જ એન્ટેનામાંથી એકસાથે ટ્રાન્સમિશન અને રિસેપ્શનની મંજૂરી આપીને SI ને નિષ્ક્રિય રીતે દૂર કરે છે, પરંતુ ટ્રાન્સમીટર અને રીસીવરને અલગ કરી દે છે. તેઓ પ્રકૃતિમાં બ્રોડબેન્ડ છે અને તેને ઓન-ચિપ લાગુ કરી શકાય છે, જે તેમને મોબાઇલ ઉપકરણોમાં ફ્રીક્વન્સી ડુપ્લેક્સિંગ માટે આકર્ષક વિકલ્પ બનાવે છે.
તાજેતરના એડવાન્સિસે દર્શાવ્યું છે કે EBI નો ઉપયોગ કરીને FDD ટ્રાન્સસીવર્સ CMOS (પૂરક મેટલ ઓક્સાઇડ સેમિકન્ડક્ટર) માંથી નિવેશ નુકશાન, ઘોંઘાટ આકૃતિ, રીસીવર રેખીયતા અને સેલ્યુલર એપ્લિકેશન્સ11,12,13 માટે યોગ્ય બ્લોકીંગ સપ્રેશન લાક્ષણિકતાઓ સાથે ઉત્પાદિત કરી શકાય છે. જો કે, શૈક્ષણિક અને વૈજ્ઞાનિક સાહિત્યમાં અસંખ્ય ઉદાહરણો દર્શાવે છે કે, દ્વિગુણિત અલગતાને અસર કરતી એક મૂળભૂત મર્યાદા છે.
રેડિયો એન્ટેનાનો અવરોધ નિશ્ચિત નથી, પરંતુ ઓપરેટિંગ ફ્રીક્વન્સી (એન્ટેના રેઝોનન્સને કારણે) અને સમય (બદલાતા વાતાવરણ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને કારણે) સાથે બદલાય છે. આનો અર્થ એ છે કે સંતુલન અવબાધને અવબાધ ફેરફારોને ટ્રૅક કરવા માટે અનુકૂલન કરવું આવશ્યક છે, અને આવર્તન ડોમેન 13 (આકૃતિ 1 જુઓ) માં ફેરફારોને કારણે ડીકોપ્લિંગ બેન્ડવિડ્થ મર્યાદિત છે.
બ્રિસ્ટોલ યુનિવર્સિટીમાં અમારું કાર્ય આ પ્રદર્શન મર્યાદાઓની તપાસ કરવા અને તેને સંબોધવા પર કેન્દ્રિત છે તે દર્શાવવા માટે કે જરૂરી મોકલો/પ્રાપ્ત અલગતા અને થ્રુપુટ વાસ્તવિક દુનિયાના ઉપયોગના કેસોમાં પ્રાપ્ત કરી શકાય છે.
એન્ટેના અવબાધની વધઘટને દૂર કરવા (જે એકલતાને ગંભીર રીતે અસર કરે છે), અમારું અનુકૂલનશીલ અલ્ગોરિધમ વાસ્તવિક સમયમાં એન્ટેના અવરોધને ટ્રૅક કરે છે અને પરીક્ષણ દર્શાવે છે કે વપરાશકર્તા-હાથની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા અને હાઇ-સ્પીડ રોડ અને રેલ સહિત વિવિધ ગતિશીલ વાતાવરણમાં પ્રદર્શન જાળવી શકાય છે. મુસાફરી
વધુમાં, ફ્રીક્વન્સી ડોમેનમાં મર્યાદિત એન્ટેના મેચિંગને દૂર કરવા, ત્યાં બેન્ડવિડ્થ અને એકંદર અલગતામાં વધારો કરવા માટે, અમે વધારાના સક્રિય SI દમન સાથે વિદ્યુત સંતુલિત ડુપ્લેક્સરને જોડીએ છીએ, સ્વ-દખલગીરીને વધુ દબાવવા માટે સપ્રેસન સિગ્નલ જનરેટ કરવા માટે બીજા ટ્રાન્સમીટરનો ઉપયોગ કરીને. (જુઓ આકૃતિ 2).
અમારા ટેસ્ટબેડના પરિણામો પ્રોત્સાહક છે: જ્યારે EBD સાથે જોડવામાં આવે છે, ત્યારે આકૃતિ 3 માં બતાવ્યા પ્રમાણે, સક્રિય ટેક્નોલોજી ટ્રાન્સમિટ અને પ્રાપ્તિને નોંધપાત્ર રીતે સુધારી શકે છે.
અમારું અંતિમ પ્રયોગશાળા સેટઅપ ઓછી કિંમતના મોબાઇલ ઉપકરણ ઘટકો (સેલ ફોન પાવર એમ્પ્લીફાયર અને એન્ટેના) નો ઉપયોગ કરે છે, જે તેને મોબાઇલ ફોન અમલીકરણનું પ્રતિનિધિ બનાવે છે. તદુપરાંત, અમારા માપ દર્શાવે છે કે આ પ્રકારનો બે-તબક્કાની સ્વ-દખલગીરી અસ્વીકાર અપલિંક અને ડાઉનલિંક ફ્રીક્વન્સી બેન્ડમાં જરૂરી ડુપ્લેક્સ આઇસોલેશન પ્રદાન કરી શકે છે, ભલે ઓછા ખર્ચે, વ્યાપારી-ગ્રેડ સાધનોનો ઉપયોગ કરો.
સેલ્યુલર ઉપકરણ તેની મહત્તમ શ્રેણીમાં પ્રાપ્ત કરે છે તે સિગ્નલ શક્તિ તે પ્રસારિત કરે છે તે સિગ્નલ શક્તિ કરતાં 12 ઓર્ડરની તીવ્રતા ઓછી હોવી જોઈએ. ટાઇમ ડિવિઝન ડુપ્લેક્સ (ટીડીડી) માં, ડુપ્લેક્સ સર્કિટ એ ફક્ત એક સ્વીચ છે જે એન્ટેનાને ટ્રાન્સમીટર અથવા રીસીવર સાથે જોડે છે, તેથી ટીડીડીમાં ડુપ્લેક્સર એ એક સરળ સ્વિચ છે. FDD માં, ટ્રાન્સમીટર અને રીસીવર એક સાથે કામ કરે છે, અને ડુપ્લેક્સર રીસીવરને ટ્રાન્સમીટરના મજબૂત સિગ્નલથી અલગ કરવા માટે ફિલ્ટર્સનો ઉપયોગ કરે છે.
સેલ્યુલર FDD ફ્રન્ટ એન્ડમાં ડુપ્લેક્સર Tx સિગ્નલો સાથે રીસીવરને ઓવરલોડ થતા અટકાવવા માટે અપલિંક બેન્ડમાં >~50 dB આઇસોલેશન પ્રદાન કરે છે અને આઉટ-ઓફ-બેન્ડ ટ્રાન્સમિશનને રોકવા માટે ડાઉનલિંક બેન્ડમાં >~50 dB આઇસોલેશન પ્રદાન કરે છે. રીસીવરની સંવેદનશીલતામાં ઘટાડો. Rx બેન્ડમાં, ટ્રાન્સમિટ અને રીસીવ પાથમાં નુકસાન ન્યૂનતમ છે.
આ ઓછી-નુકશાન, ઉચ્ચ-અલગતા આવશ્યકતાઓ, જ્યાં ફ્રીક્વન્સીઝને માત્ર થોડા ટકાથી અલગ કરવામાં આવે છે, ઉચ્ચ-ક્યૂ ફિલ્ટરિંગની જરૂર છે, જે અત્યાર સુધી માત્ર સરફેસ એકોસ્ટિક વેવ (SAW) અથવા બોડી એકોસ્ટિક વેવ (BAW) ઉપકરણોનો ઉપયોગ કરીને પ્રાપ્ત કરી શકાય છે.
જ્યારે ટેક્નોલોજીનો વિકાસ થતો રહે છે, મોટાભાગે મોટી સંખ્યામાં જરૂરી ઉપકરણોને કારણે પ્રગતિ સાથે, મલ્ટિ-બેન્ડ ઓપરેશનનો અર્થ થાય છે દરેક બેન્ડ માટે અલગ ઓફ-ચિપ ડુપ્લેક્સ ફિલ્ટર, આકૃતિ A માં બતાવ્યા પ્રમાણે. તમામ સ્વીચો અને રાઉટર્સ વધારાની કાર્યક્ષમતા પણ ઉમેરે છે. પ્રદર્શન દંડ અને ટ્રેડ-ઓફ.
વર્તમાન ટેક્નોલોજી પર આધારિત પોસાય તેવા વૈશ્વિક ફોનનું ઉત્પાદન કરવું ખૂબ મુશ્કેલ છે. પરિણામી રેડિયો આર્કિટેક્ચર ખૂબ મોટું, નુકસાનકારક અને ખર્ચાળ હશે. ઉત્પાદકોએ વિવિધ પ્રદેશોમાં જરૂરી બેન્ડના વિવિધ સંયોજનો માટે બહુવિધ ઉત્પાદન વેરિઅન્ટ્સ બનાવવા પડે છે, જે અમર્યાદિત વૈશ્વિક LTE રોમિંગને મુશ્કેલ બનાવે છે. GSM ના વર્ચસ્વ તરફ દોરી જતા સ્કેલની અર્થવ્યવસ્થાઓ હાંસલ કરવી વધુને વધુ મુશ્કેલ બની રહી છે.
હાઈ ડેટા સ્પીડ મોબાઈલ સેવાઓની વધતી માંગને કારણે 50 ફ્રીક્વન્સી બેન્ડમાં 4G મોબાઈલ નેટવર્કની જમાવટ થઈ છે, 5G સંપૂર્ણ રીતે વ્યાખ્યાયિત અને વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાઈ હોવાથી હજુ વધુ બેન્ડ આવવાના છે. RF ઇન્ટરફેસની જટિલતાને લીધે, વર્તમાન ફિલ્ટર-આધારિત તકનીકોનો ઉપયોગ કરીને આ બધું એક ઉપકરણમાં આવરી લેવાનું શક્ય નથી, તેથી કસ્ટમાઇઝ અને પુનઃરૂપરેખાંકિત RF સર્કિટ આવશ્યક છે.
આદર્શરીતે, દ્વિગુણિત સમસ્યાને ઉકેલવા માટે એક નવો અભિગમ જરૂરી છે, કદાચ ટ્યુનેબલ ફિલ્ટર્સ અથવા સ્વ-દખલ દમન, અથવા બંનેના કેટલાક સંયોજન પર આધારિત.
જ્યારે અમારી પાસે હજુ સુધી એક પણ અભિગમ નથી જે કિંમત, કદ, પ્રદર્શન અને કાર્યક્ષમતાની ઘણી માંગને પૂર્ણ કરે, કદાચ પઝલના ટુકડાઓ એકસાથે આવશે અને થોડા વર્ષોમાં તમારા ખિસ્સામાં હશે.
SI દમન સાથે EBD જેવી તકનીકો એકસાથે બંને દિશામાં સમાન આવર્તનનો ઉપયોગ કરવાની શક્યતા ખોલી શકે છે, જે સ્પેક્ટ્રલ કાર્યક્ષમતામાં નોંધપાત્ર રીતે સુધારો કરી શકે છે.