Κοινή χρήση τεχνολογίας

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Η ιδέα των οχημάτων να μοιράζονται πληροφορίες και να συνεργάζονται μεταξύ τους για να κάνουν τη μεταφορά ασφαλέστερη, πιο πράσινη και πιο διασκεδαστική είναι πολύ ελκυστική. Οι διάφορες τεχνολογίες που συνδέονται με αυτήν την έννοια, γνωστές συλλογικά ως συνεργατικά ευφυή συστήματα μεταφορών (C-ITS), υπόσχονται να μετριάσουν την κυκλοφοριακή συμφόρηση, να μειώσουν τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις των μεταφορών και να μειώσουν σημαντικά τον αριθμό των θανατηφόρων τροχαίων ατυχημάτων.

Σε αυτό το κεφάλαιο, θα εξερευνήσω συνδεδεμένα αυτοκίνητα και δεδομένα αυτοκινήτου, ευκαιρίες και περιπτώσεις χρήσης και ημιαγωγούς ραδιοσυχνοτήτων σε συνδεδεμένα αυτοκίνητα.

Συνδεδεμένα αυτοκίνητα και δεδομένα

Τα αυτοκίνητα μετατρέπονται από αυτόνομα αντικείμενα που χρησιμοποιούνται κυρίως για μεταφορά σε προηγμένα τερματικά συνδεδεμένα στο Διαδίκτυο, συχνά ικανά για αμφίδρομη επικοινωνία. Οι νέες ροές δεδομένων που δημιουργούνται από σύγχρονα συνδεδεμένα αυτοκίνητα οδηγούν καινοτόμα επιχειρηματικά μοντέλα, όπως ασφάλιση βάσει χιλιομέτρων, επιτρέποντας νέες εμπειρίες στο αυτοκίνητο και θέτοντας τα θεμέλια για προόδους στις τεχνολογίες αυτοκινήτου, όπως η αυτόνομη οδήγηση και οι επικοινωνίες V2V.

Υπάρχουν δύο βασικές προσεγγίσεις για την υλοποίηση των συνδεδεμένων, αυτό-οδηγούμενων αυτοκινήτων του μέλλοντος. Η μία τεχνολογία βασίζεται στο πρότυπο IEEE 802.11p και η άλλη αξιοποιεί το C-V2X στην υποδομή κινητής τηλεφωνίας. Πώς αναμιγνύονται και συνδέονται μεταξύ τους οι δύο προσεγγίσεις. Τελικά, θα συνδεθούν όλα σε δίκτυα υποδομής LTE/5G, απλώς με διαφορετικούς τρόπους.

Με την εισαγωγή διαφόρων επικοινωνιών, τα συστήματα ηλεκτρονικών επικοινωνιών στο εσωτερικό των αυτοκινήτων έχουν αυξηθεί σημαντικά. Όπως φαίνεται στο Σχήμα 3-4, υπάρχουν πολλές αλυσίδες και κεραίες RF εμπρός (RFFE) μέσα στο αυτοκίνητο, όπως Wi-Fi, κινητής τηλεφωνίας, Bluetooth κ.λπ. Επιπλέον, ορισμένα από τα πρότυπα που σημειώνονται στο Σχήμα 3-4 έχουν περισσότερες από μία ή δύο διαδρομές σήματος.

Πολλές από αυτές τις αλυσίδες ραδιοσυχνοτήτων συμβάλλουν στη νέα ευφυΐα του συστήματος αυτοκινήτου.

Πρώτον, αυτό το σύστημα συλλέγει έξυπνα δεδομένα από αισθητήρες, κάμερες και συνδέσεις εντός του οχήματος για να παρέχει σημαντικά δεδομένα και υπηρεσίες. Στοιχεία ραδιοσυχνοτήτων όπως ενισχυτές, διακόπτες, φίλτρα και εξαιρετικά ενσωματωμένες μονάδες προσθέτουν σημαντική λειτουργικότητα στα συστήματα επεξεργασίας και επικοινωνίας αυτοκινήτου. Καθώς αναβαθμίζουμε σε πιο αυτοματοποιημένα αυτοκίνητα, αυτά τα συστήματα και οι λειτουργίες τους θα γίνονται πιο περίπλοκα.

Επιπλέον, νέες αλυσίδες ραδιοσυχνοτήτων, όπως το χιλιοστό κυμάτων (mmWave), θα μεταναστεύσουν στα αυτοκίνητα, παρέχοντας τριπλάσια ακρίβεια και ταχύτητα μετάδοσης δεδομένων από τα τρέχοντα συστήματα. Αυτό δίνει τη δυνατότητα στους σχεδιαστές να εφαρμόζουν πιο έξυπνες επικοινωνίες και ανίχνευση εντός του οχήματος, βοηθώντας τα αυτοκίνητα να εντοπίζουν και να αποφεύγουν άλλα αυτοκίνητα, πεζούς, αντικείμενα και συσκευές.

Όπως ακριβώς η ανάπτυξη της αγοράς κινητής τεχνολογίας είχε τα σκαμπανεβάσματα της, ο μελλοντικός μετασχηματισμός της αγοράς αυτοκινήτων δεν θα είναι ομαλή. Οι πελάτες θα επηρεάσουν τον σχεδιασμό του αυτοκινήτου, οι ρυθμιστικές αρχές θα ελέγχουν και θα επηρεάζουν το σχήμα της τεχνολογίας και ο κόσμος που συνδέεται με LTE/5G γύρω από τα αυτοκίνητα θα συνεχίσει να προοδεύει. Οι μηχανικοί σχεδιασμού ραδιοσυχνοτήτων πρέπει να εξισορροπούν την απόδοση και τις ευκαιρίες στις εφαρμογές τους για να ανταποκριθούν στις απαιτήσεις της αγοράς.

Τα σημερινά smartphones έχουν περισσότερη υπολογιστική ισχύ από ό,τι είχε ακόμη και η NASA όταν έστειλε δύο αστροναύτες στο φεγγάρι το 1969. Τι κάνουμε με όλη αυτή την ακατέργαστη υπολογιστική ισχύ που έχουμε στη διάθεσή μας Για επικοινωνίες δικτύου, φυσικά!

Τα σύγχρονα αυτοκίνητα έχουν μεγαλύτερη υπολογιστική ισχύ και τεχνολογική πολυπλοκότητα από τα smartphone. Ως εκ τούτου, η παρεμβολή μεταξύ διαφορετικών τεχνολογιών και σημάτων ραδιοσυχνοτήτων στα σύγχρονα οχήματα είναι μια συνεχής πρόκληση για τους μηχανικούς σχεδιασμού.

Για να διασφαλιστεί ότι όλες αυτές οι τεχνολογίες μπορούν να συνυπάρχουν, η μονάδα RFFE πρέπει να συνδυάζει ακριβείς δυνατότητες φιλτραρίσματος, απόδοση PA και αποτελεσματικότητα PA, ώστε να μπορούν να συνεργαστούν. Επιπλέον, αυτά τα εξαρτήματα πρέπει να μπορούν να λειτουργούν σε δύσκολες περιβαλλοντικές συνθήκες για να συμμορφώνονται με αυστηρά πρότυπα ποιότητας αυτοκινήτου. Τελικά, οι απαιτήσεις συστήματος των τεχνολογιών CA και DSDA παρουσίασαν πρόσθετες προκλήσεις.

Αυτό απαιτεί να κατανοήσουμε πρώτα τις βασικές παραμέτρους απόδοσης που σχετίζονται με την RF. Είναι κατανοητό ότι οι βασικές προκλήσεις παραμέτρων απόδοσης που σχετίζονται με τη ραδιοσυχνότητα περιλαμβάνουν την ευαισθησία, τη γραμμικότητα, την επιλεκτικότητα και την παραγωγή θερμότητας και τη σταθερότητα του δέκτη.

1. Ευαισθησία δέκτη

Η ευαισθησία του δέκτη υποδεικνύει πόσο αδύναμο σήμα εισόδου μπορεί να λάβει ο δέκτης με επιτυχία. Όσο χαμηλότερο είναι το επίπεδο ισχύος που μπορεί να λάβει ο δέκτης, τόσο μεγαλύτερη είναι η ευαισθησία του δέκτη. Η ευαισθησία του δέκτη ορίζεται συνήθως ως το μικρό σήμα εισόδου που απαιτείται για την παραγωγή μιας καθορισμένης αναλογίας σήματος προς θόρυβο (SNR) στη θύρα εξόδου του δέκτη.

Η ευαισθησία του δέκτη (RX) είναι μία από τις βασικές προδιαγραφές οποιουδήποτε ραδιοφωνικού δέκτη στις ασύρματες επικοινωνίες. Η ευαισθησία ενός δέκτη αντιπροσωπεύει την ικανότητά του να λαμβάνει σήματα χαμηλού επιπέδου. Δεδομένου ότι το επίπεδο σήματος είναι αντιστρόφως ανάλογο της απόστασης μετάδοσης, ένα σύστημα με χαμηλή ευαισθησία σημαίνει καλό εύρος λήψης. Με άλλα λόγια, η υψηλότερη ευαισθησία του δέκτη ισούται με μεγαλύτερη εμβέλεια.

Η ευαισθησία του δέκτη ορίζεται ως το μικρό σήμα εισόδου που απαιτείται για την παραγωγή ενός καθορισμένου σήματος εξόδου με την απαιτούμενη αναλογία σήματος προς θόρυβο (SNR). Υπολογίζεται πολλαπλασιάζοντας το κατώτατο όριο θερμικού θορύβου με την τιμή θορύβου RX (NF) και το επιθυμητό μικρό SNR. Χαμηλότερος αριθμός θορύβου σημαίνει καλύτερη απόδοση.

Στην αυτοκινητοβιομηχανία, μια ποικιλία παραγόντων μπορεί να οδηγήσει σε υψηλότερο ποσοστό θορύβου από ό,τι σε άλλες εφαρμογές ή να δημιουργήσει πρόσθετες προκλήσεις SNR. Αυτές οι προκλήσεις περιλαμβάνουν:

● Σε ορισμένες εφαρμογές αυτοκινήτων, τα πολύ μακριά ομοαξονικά καλώδια ραδιοσυχνοτήτων μπορεί να έχουν ως αποτέλεσμα αυξημένο αριθμό θορύβου και απώλεια σήματος.

● Οι ακραίες θερμοκρασίες ή η μετατόπιση της θερμοκρασίας στα καλώδια και τα εξαρτήματα RF μπορεί να προκαλέσουν αύξηση των τιμών θορύβου, επηρεάζοντας την απόδοση των συσκευών RFFE.

Για να μειώσουν τον αριθμό θορύβου που προκαλείται από απώλειες σε μακριά καλώδια, οι σχεδιαστές χρησιμοποιούν ενισχυτές χαμηλού θορύβου (LNA) και προσπαθούν να τοποθετήσουν το RFFE πιο κοντά στην κεραία. Αυτό μειώνει το μήκος του καλωδίου, αυξάνοντας έτσι το NF του συστήματος και μειώνει την απώλεια εισαγωγής καλωδίου.

Τα φίλτρα ραδιοσυχνοτήτων υψηλής Q και χαμηλών απωλειών συμβάλλουν στη μείωση των επιπτώσεων της μετατόπισης της θερμοκρασίας. Βοηθούν επίσης στη μείωση της απώλειας εισαγωγής προϋπολογισμού συνδέσμου και της παρεμβολής γειτονικής ζώνης.

Μια υψηλή τιμή Q, ή παράγοντας ποιότητας, υποδηλώνει ότι ο συντονιστής χάνει χαμηλό λόγο ενέργειας προς την αποθηκευμένη ενέργεια. Η φούστα της ζώνης αναστολής ενός φίλτρου RF υψηλής Q είναι στενότερη και πιο απότομη.

Ένα άλλο θέμα σχεδιασμού είναι το εύρος συχνοτήτων. Σε υψηλότερες συχνότητες, η απόκτηση τιμής χαμηλού θορύβου είναι πιο δύσκολη. Καθώς τα αυτοκίνητα συνεχίζουν να μετακινούνται σε υψηλότερα εύρη συχνοτήτων, όπως δίκτυα κινητής τηλεφωνίας και Wi-Fi, η τήρηση των προδιαγραφών του αριθμού θορύβου γίνεται πιο δύσκολη. Αυτή η τάση είναι απίθανο να αλλάξει και η προσδοκία μας είναι ότι το εύρος συχνοτήτων θα επεκταθεί σταδιακά στην περιοχή mmWave, όπως 28 GHz ή 34 GHz. Επομένως, το ποσοστό θορύβου θα συνεχίσει να αποτελεί πρόκληση για τα συστήματα εντός του οχήματος.

2. Γραμμικότητα

Η γραμμικότητα PA περιγράφει την ικανότητα του PA να ενισχύει ένα σήμα χωρίς να παράγει παραμόρφωση. Αυτός ο όρος αναφέρεται στην κύρια εργασία ενός ενισχυτή RF, η οποία είναι να αυξάνει το επίπεδο ισχύος ενός σήματος εισόδου χωρίς να αλλάζει το περιεχόμενο του σήματος.

Η γραμμικότητα είναι κρίσιμη για συστήματα που χρησιμοποιούν οποιονδήποτε μηχανισμό διαμόρφωσης συχνότητας για την κωδικοποίηση πληροφοριών σε αλλαγές στο πλάτος του σήματος. Στις τηλεπικοινωνίες και την επεξεργασία σήματος, η διαμόρφωση συχνότητας κωδικοποιεί πληροφορίες σε ένα φέρον κύμα αλλάζοντας τη στιγμιαία συχνότητα του κύματος. Αυτοί οι μηχανισμοί διαμόρφωσης ποικίλλουν από τη διαμόρφωση πλάτους (AM) έως τη σύνθετη διαμόρφωση πλάτους τετραγώνου (QAM) που χρησιμοποιείται για το Wi-Fi. Ο μηχανισμός διαμόρφωσης εξαρτάται από την ικανότητα του δέκτη να ανιχνεύει διαφορές στο πλάτος και τη φάση του σήματος. Για να διατηρηθούν οι αλλαγές πλάτους και φάσης στο σήμα, πρέπει να χρησιμοποιηθεί μια γραμμική PA. Εάν το μεταδιδόμενο σήμα είναι παραμορφωμένο, είναι δύσκολο για τον δέκτη να ανακτήσει τις πληροφορίες που κωδικοποιούνται στο τμήμα πλάτους της διαμόρφωσης. Η εξασθένηση του σήματος μπορεί να επηρεάσει αρνητικά την εμβέλεια και τον ρυθμό δεδομένων του συστήματος.

Το λαμβανόμενο σήμα μπορεί να περιλαμβάνει ανεπιθύμητα σήματα εκτός ζώνης μεγάλου πλάτους. Αυτά τα ανεπιθύμητα σήματα μπορεί να προκαλέσουν παραμόρφωση στον δέκτη, μειώνοντας την αναλογία σήματος προς θόρυβο του επιθυμητού σήματος, επηρεάζοντας την εμβέλεια και την παροχή δεδομένων. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν φίλτρα για την καταστολή αυτών των σημάτων και τη μείωση των απαιτήσεων γραμμικότητας. Επομένως, η χρήση φίλτρου ζώνης μειώνει τις απαιτήσεις γραμμικότητας για σήματα παρεμβολής εκτός ζώνης.

Τα μη γραμμικά μπροστινά συστήματα PA μπορούν να παράγουν αναγέννηση φάσματος που μπορεί να επηρεάσει τα γειτονικά κανάλια. Η αναγέννηση του φάσματος είναι ένας σημαντικός μηχανισμός παραμόρφωσης σε μη γραμμικές συσκευές όπως οι PA σε ασύρματες εφαρμογές. Οι αυξημένες απαιτήσεις επιπέδου ισχύος, η θερμοκρασία και ο προϋπολογισμός σύνδεσης μπορούν όλα να προκαλέσουν προβλήματα γραμμικότητας. Η χρήση φίλτρων άκρων ζώνης συμβάλλει στη μείωση της μη γραμμικής παραμόρφωσης που προκαλείται από παρεμβολές από γειτονικούς χρήστες καναλιών. Επιπλέον, το φίλτρο συνύπαρξης στο άκρο λήψης RFFE μπορεί επίσης να μειώσει τις παρεμβολές σήματος και να βοηθήσει στη βελτίωση της αναλογίας σήματος προς θόρυβο της ζώνης δέκτη.

3. Επιλεκτικότητα

Η επιλεκτικότητα είναι ένα μέτρο της ικανότητας ενός ραδιοφωνικού δέκτη να ανταποκρίνεται μόνο σε ένα συντονισμένο σήμα, ενώ απορρίπτει άλλα σήματα σε παρόμοια συχνότητα, όπως μια άλλη εκπομπή σε ένα παρακείμενο κανάλι.

Τα συστήματα ασύρματης επικοινωνίας αυτοκινήτου μπορεί να επηρεαστούν από μια ποικιλία παρεμβολών. Οι μηχανικοί σχεδιασμού ραδιοσυχνοτήτων αυτοκινήτων πρέπει να λαμβάνουν υπόψη τόσο τα εσωτερικά όσο και τα εξωτερικά σήματα ραδιοσυχνοτήτων που περιβάλλουν τον ραδιοφωνικό δέκτη.

Τα φίλτρα μπορούν να εξασθενήσουν τα ανεπιθύμητα σήματα, ενώ επιτρέπουν στα επιθυμητά σήματα να περνούν με μικρή μόνο απώλεια, βελτιώνοντας έτσι την επιλεκτικότητα του δέκτη. Βοηθούν επίσης στη μείωση της παρεμβολής γειτονικής ζώνης. Καθώς ο μέσος αριθμός ζωνών συχνοτήτων και ραδιόφωνων σε ένα αυτοκίνητο αυξάνεται και ο αριθμός των προτύπων αυξάνεται, η χρήση προηγμένων τεχνολογιών φίλτρων, όπως φίλτρα ακουστικών κυμάτων όγκου χαμηλής μετατόπισης, μπορεί να βοηθήσει τους μηχανικούς να λύσουν τις προκλήσεις παρεμβολών.

Η μείωση της θερμότητας είναι επίσης ένα άλλο θέμα στο σχεδιασμό ασύρματων RFFE για συστήματα αυτοκινήτων. Χρησιμοποιήστε τεχνικές φιλτραρίσματος ραδιοσυχνοτήτων υψηλής Q για να μειώσετε την επίδραση της θερμότητας στην απώλεια εισαγωγής. Όπως φαίνεται στο Σχήμα 4-1, η χρήση τεχνολογίας φιλτραρίσματος χαμηλής μετατόπισης High-Q μπορεί να βοηθήσει στη μείωση των παρεμβολών κατά τη διάρκεια της θερμικής μετατόπισης. Τα φίλτρα χαμηλής μετατόπισης έχουν χαμηλό συντελεστή συχνότητας θερμοκρασίας (TCF) που συμβάλλει στη μείωση της απώλειας εισαγωγής, στη μείωση των παρεμβολών γειτονικών καναλιών και στη μείωση των περιορισμών προϋπολογισμού σύνδεσης.

“”

4. Θέρμανση και σταθερότητα

Οι μεταβολές της θερμοκρασίας στα αυτοκίνητα μπορεί να είναι πολύ μεγάλες. Οι συνθήκες καταπόνησης του αυτοκινήτου ποικίλλουν από –40?C έως 150?C. Επομένως, οι μηχανικοί και οι προμηθευτές σχεδιασμού αυτοκινήτων πρέπει να επικυρώσουν και να δοκιμάσουν εξαρτήματα και συστήματα για αυτές τις ακραίες συνθήκες (βλ. Εικόνα 4-2).

“”

Στο σχεδιασμό του συστήματος, οι μηχανικοί κάνουν συχνά συμβιβασμούς μεταξύ της γραμμικότητας, της απόδοσης ισχύος και της απόδοσης. Η θερμότητα υποβαθμίζει τη συνολική απόδοση του συστήματος, όπως η απόδοση, το εύρος σήματος και η απόρριψη παρεμβολών. Επομένως, είναι σημαντικό να σχεδιάσετε το σύστημα χρησιμοποιώντας εξαρτήματα RFFE που μειώνουν τη θερμότητα. Η χρήση βελτιστοποιημένων ενισχυτών ισχύος υψηλής γραμμικότητας ή μπροστινών μονάδων μειώνει τη συνολική παραγωγή θερμότητας.

Ένας άλλος σημαντικός παράγοντας που επηρεάζει την ποσότητα της θερμότητας που παράγεται σε ένα αυτοκίνητο είναι η απώλεια καλωδίου. Οι απώλειες καλωδίων αυξάνουν τον προϋπολογισμό της σύνδεσης, πράγμα που σημαίνει ότι η μετάδοση (TX) RFFE PA πρέπει να αντισταθμίσει αυξάνοντας την ισχύ εξόδου για να μειώσει τις απώλειες. Καθώς η ισχύς εξόδου αυξάνεται, η θερμότητα που παράγεται από το σύστημα αυξάνεται και η ενεργειακή απόδοση μειώνεται.

Μάθετε για άλλες προκλήσεις ραδιοσυχνοτήτων αυτοκινήτου

Στα συστήματα ραδιοσυχνοτήτων αυτοκινήτου, εκτός από τις παραμέτρους απόδοσης, υπάρχουν δύο σημαντικά θέματα που πρέπει να ληφθούν υπόψη:

Αναπτύξτε εξαρτήματα που πληρούν τα αυστηρά πρότυπα ποιότητας αυτοκινήτου Automotive Electronics Council (AEC).

Πληροί τις απαιτήσεις συστήματος για τις τεχνολογίες Carrier Aggregation (CA) και DSDA.

1. Συνδεθείτε με τα πρότυπα IATF και AEC

Καθώς η τεχνολογία του αυτοκινήτου εξελίσσεται προς πιο προηγμένα συστήματα υποβοήθησης οδηγού και αυτόνομα οχήματα, οι κίνδυνοι θα αυξάνονται. Η αυτοκινητοβιομηχανία έχει αναπτύξει αυστηρά πρότυπα ποιότητας για την κατασκευή και τη δοκιμή εξαρτημάτων για να διασφαλίσει ότι τα όλο και πιο πολύπλοκα εξαρτήματα ραδιοσυχνοτήτων δεν θα δυσλειτουργούν αφού ενσωματωθούν σε ηλεκτρονικά συστήματα.

Καθ' όλη τη διάρκεια της διαδικασίας κατασκευής και δοκιμών, οι κατασκευαστές της αυτοκινητοβιομηχανίας πρέπει να πληρούν συγκεκριμένα βιομηχανικά πρότυπα. Τρία από τα βασικά κριτήρια περιλαμβάνουν:

● International Automotive Promotion Group (IATF) 16949: Αυτό το πρότυπο συστήματος διαχείρισης ποιότητας για την αυτοκινητοβιομηχανία χρησιμοποιείται παγκοσμίως. Οι αυτοκινητοβιομηχανίες πιστεύουν γενικά ότι οι κατασκευαστές κατασκευής, συναρμολόγησης και δοκιμών εξαρτημάτων πρέπει να είναι διαπιστευμένοι στο πρότυπο IATF 16949.

● Automotive Electronics Council (AEC) Q100: Καθορίζει τυπικές δοκιμές για ενεργά εξαρτήματα όπως διακόπτες και PA.

● AEC-Q200: Καθορίζει την τυπική δοκιμή παθητικού εξοπλισμού, όπως φίλτρα ραδιοσυχνοτήτων που χρησιμοποιούνται σε επικοινωνίες Wi-Fi και κυψελοειδείς επικοινωνίες.

Ορισμένες δοκιμές περιορίζονται στην αυτοκινητοβιομηχανία, όπως η δοκιμή πρώιμου ποσοστού αστοχίας (ELFR), η οποία απαιτεί πολλαπλά δείγματα (το καθένα περιέχει 800 εξαρτήματα) να εκτεθούν σε περιβάλλον τουλάχιστον 125°C και κύκλος ισχύος και θερμοκρασίας (PTC) δοκιμή Η τελευταία απαιτεί το δείγμα να εκτίθεται σε εναλλασσόμενους κύκλους υψηλής και χαμηλής θερμοκρασίας, με θερμοκρασίες που κυμαίνονται από -40?C και κάτω έως 125?C.

Άλλες δοκιμές εκτελούνται υπό πιο αυστηρές συνθήκες ή σε μεγαλύτερες παρτίδες για να παρέχουν μια καλύτερη στατιστική βάση για τον προσδιορισμό του εάν τα εξαρτήματα παραγωγής είναι αξιόπιστα.

2. CA και DSDA

Η συνάθροιση κινητής τηλεφωνίας (CA) επιτρέπει στους φορείς εκμετάλλευσης δικτύων κινητής τηλεφωνίας να συνδυάζουν πολλούς μεμονωμένους παρόχους LTE μαζί για να αυξήσουν το εύρος ζώνης και τους ρυθμούς bit.Η τεχνολογία συνάθροισης κινητής τηλεφωνίας χρησιμοποιείται για τον συνδυασμό πολλαπλών φορέων εξαρτημάτων LTE (CC) του διαθέσιμου φάσματος σε

● Υποστήριξη ευρύτερων συνεχόμενων ή μη μπλοκ σημάτων εύρους ζώνης εντός ζώνης ή μεταξύ ζώνης

● Βελτιώστε την απόδοση του δικτύου σε ανερχόμενη, κατερχόμενη ή αμφίδρομη

● Αύξηση του ρυθμού αιχμής δεδομένων σε 1 GB/δευτερόλεπτο (Gbps) ταχύτητα αιχμής φόρτωσης

● Αυξήστε τη συνολική χωρητικότητα του δικτύου για να επωφεληθείτε από τις κατακερματισμένες εκχωρήσεις φάσματος

Ένας φορέας στοιχείων (CC) είναι ένα κανάλι LTE που συνήθως εκχωρείται σε έναν χρήστη. Αυτή είναι μια σοβαρή πρόκληση για τους σχεδιαστές RF. Στα αυτοκίνητα, η CA θα παρέχει συνδεσιμότητα LTE κατηγορίας gigabit. Για να επιτύχει αυτές τις ταχύτητες, το μόντεμ εντός του οχήματος χρησιμοποιεί προηγμένη επεξεργασία ψηφιακού σήματος (256 QAM) και 4x4 MIMO, υποστηρίζοντας πολλές συναθροίσεις 4 φορέων.

Το MIMO είναι μια τεχνολογία κεραίας για ασύρματες επικοινωνίες που χρησιμοποιεί πολλαπλές κεραίες τόσο στον πομπό όσο και στον δέκτη. Οι κεραίες σε κάθε άκρο του κυκλώματος επικοινωνιών ομαδοποιούνται για να ελαχιστοποιηθούν τα σφάλματα και να βελτιστοποιηθούν οι ταχύτητες δεδομένων.

Οι προκλήσεις CA στα αυτοκίνητα περιλαμβάνουν:

● Ευαισθησία κατερχόμενης ζεύξης: Πολλές εφαρμογές CA απαιτούν αρχιτεκτονική που χρησιμοποιεί φίλτρα ραδιοσυχνοτήτων, συσκευές διπλής όψης ή πολύπλοκους πολυπλέκτης. Αυτά τα φίλτρα ραδιοσυχνοτήτων συμβάλλουν στη διασφάλιση της απομόνωσης μεταξύ των διαφόρων διαδρομών TX και RX, συμβάλλοντας στην επίτευξη ευαισθησίας του συστήματος. Καθώς στο σύστημα προστίθενται περισσότερες ζώνες συχνοτήτων, χρησιμοποιώντας πιο πολύπλοκο φιλτράρισμα (όπως πολυπλέκτης), οι σχεδιαστές πρέπει να διασφαλίζουν ότι οι διάφορες ζώνες συχνοτήτων συνεργάζονται.

● Παραγωγή αρμονικών: Οι αρμονικές παράγονται από μη γραμμικά στοιχεία, όπως PA, συσκευές διπλής όψης και διακόπτες. Οι σχεδιαστές πρέπει να κάνουν προσεκτικά συμβιβασμούς στα σχέδιά τους για να διασφαλίσουν ότι οι ηλεκτρικές αρμονικές μετριάζονται χωρίς συμβιβασμούς στην απόδοση.

● Απευαισθητοποίηση: Οι αρμονικές και η διαρροή TX προκαλούν μείωση της ευαισθησίας του συστήματος, η οποία ονομάζεται απευαισθητοποίηση. Η απευαισθητοποίηση είναι μια μείωση της ευαισθησίας λόγω πηγών θορύβου, που συχνά δημιουργείται από τον ίδιο ραδιοεξοπλισμό. Αυτό οδηγεί σε υποβαθμισμένη απόδοση του δέκτη, αποτρέποντας τη σωστή ανίχνευση των σημάτων στόχου. Η υψηλή απομόνωση διακόπτη και η εξασθένηση του φίλτρου μπορούν να μειώσουν σημαντικά τις παρεμβολές μεταξύ των διαδρομών σήματος.

Η τεχνολογία DSDA χρησιμοποιεί δύο ανεξάρτητους πομποδέκτες και διαδρομές κεραίας σε δύο ενεργά CC. Αυτό δίνει τη δυνατότητα στους OEM να επωφελούνται από συγκεκριμένες υπηρεσίες παρόχου με σύμβαση, ενώ επιτρέπει στους ιδιοκτήτες να προσθέτουν τους αγαπημένους τους παρόχους. Οι πάροχοι επιτρέπουν στους ιδιοκτήτες αυτοκινήτων να προσθέτουν τα αυτοκίνητά τους σε ένα πρόγραμμα οικιακών δεδομένων και να επωφελούνται από αυτό. Το μειονέκτημα είναι ότι το DSDA αυξάνει την κατανάλωση ισχύος του συστήματος, αυξάνοντας έτσι την παραγωγή θερμότητας, και επίσης αυξάνει την πολυπλοκότητα του RFFE. Για να μειωθεί η παραγωγή θερμότητας, οι σχεδιαστές πρέπει να χρησιμοποιούν γραμμικές και αποδοτικές μονάδες RFFE.

Όπως η CA, το DSDA απαιτεί επίσης σταθερό φιλτράρισμα χαμηλής μετατόπισης για να επιτύχει τους σχεδιαστικούς στόχους του συστήματος και του κατασκευαστή του αυτοκινήτου. Καθώς ο αριθμός των CC αυξάνεται, τόσο αυξάνεται η σημασία των μεμονωμένων φίλτρων ζώνης και των πολύπλοκων πολυπλέκτη.