孔径调谐:5G 智能手机中一项必不可少的技术




天线具有多个固有谐振频率,且谐波相关:例如,天线的谐振频率可以是 900MHz、1800MHz(二阶谐波)、2700MHz(三阶谐波)等等。通过孔径调谐开关来调谐每个谐振频率,可使单个天线支持分布在非常宽的频谱范围内的多个频段。
图 5 显示了这是如何工作的。每个谐振频率在天线上具有不同的电压分布。电压模式因天线类型而异;图 5 显示了一个示例。

图 5. 天线不同谐振频率的电压分布
通过将孔径调谐开关置于其影响最大的电压点上,可以独立地调谐每个谐振频率,该开关通常接近此频率的电压分布的顶点。


图 7. 降低 RON 对电感调谐和电容调谐效率的影响。
全球 LTE 运营商都在利用 CA 提供更高的数据速率。CA 组合了两个或多个 LTE 载波(通常在不同频段中)以增加带宽。由于手机中天线的总数有限,这通常意味着单个天线必须在两个频段上同时通信。
精心放置的孔径调谐开关可以满足这一要求。如前所述,将调谐开关置于谐振频率的峰值电压附近对该频率具有最大的调谐效果。相反,将调谐器置于谐振频率的零电压处则几乎没有调谐效果。在靠近第一个谐振频率的峰值电压处放置一个开关使其同时位于第二个谐振频率零电压点,便可在不影响第二个频率的情况下调谐第一个频率。
图 8 显示了用于支持中国常用的频段 39 和频段 41 组合的孔径调谐技术。在每个频段的峰值电压附近放置一个开关,可以在对另一个频段影响最小的情况下对每个频段实现高效调谐。

图 8. 针对 CA 的孔径调谐;在每个谐振频率的电压峰值附近放置一个开关,允许在对另一个频段影响最小的情况下对每个频段进行高效调谐。
结论
孔径调谐是助力当今智能手机支持不断增长的频段范围的关键。它显著提高了 Tx 和 Rx 性能,克服了手机工业设计演进带来的挑战,使其能够满足日益复杂的 RF 需求。有效实施孔径调谐需要大量相关专业知识,用以优化各种应用。天线数量的增加也意味着孔径调谐解决方案必须很小才能适应不断缩小的可用空间。
Qorvo 是孔径调谐领域公认的市场领导者,在帮助领先厂商采用孔径调谐技术实现其目标方面拥有丰富经验。Qorvo 广泛的高度紧凑型解决方案产品组合提供了超低 COFF 和低 RON 的组合,以打造最佳性能。
世界移动通信大会(MWC)向来是全球电信巨头的商业狂欢。但今年,在这一舞台上引发行业海啸的却是美国国防部。 开展首日,Linux基金会宣布成立OCUDU生态系统基金会。而站在台上C位的,则是美国国防部FutureG办公室主任汤姆·朗多(Tom Rondeau)博士。 CU和DU是5G网络基带单元的核心,在其前面加上一个Open的“O”,这是要把5G甚至6G的核心代码给开源了,打造“移动通信的Linux系统”
根据《报告》的数据,2025年,全球新增约6.6亿5G签约用户。截至目前(2026年6月),5G签约数已突破30亿,全球一半的移动数据流量,已由5G承载。从区域来看,5G渗透率最高的是北美,为79%。其次是东北亚,为60%。西欧为54%,海湾合作委员会(GCC)国家为53%。
轻量化终端精简带宽和天线数以降低功耗成本,边缘计算下沉处理能力缩短数据路径。协同架构中边缘节点协调多终端联动,动态调整终端休眠周期与调度策略,卸载计算任务以减少终端负载。工程部署需根据终端能力分级配置边缘算力,实现低功耗与低延迟联动的系统级平衡。相关方案已在多领域试点验证。
有源相控阵与智能超表面协同赋能星地融合波束管理,相控阵负责快速波束生成与跟踪,超表面实现信号绕射补盲。系统通过轨道预测、多普勒补偿及超表面动态反射,实现波束指向精准调控。联合调度控制器综合星历信息与终端位置,协调波束切换与资源分配,提升城市遮挡区覆盖概率与频谱效率。
星地融合场景中波束管理正从有源相控阵独立工作向与智能超表面协同演进。有源相控阵负责高精度跟踪与主链路通信,超表面以低功耗方式补充覆盖盲区并辅助波束指向。空间分集协同与网络级区域划分构成波束管理架构,预测跟踪与闭环机制弥补超表面响应延迟,协同方案在功耗、覆盖灵活性与工程可行性之间建立了新的平衡。

