【CN110011036A】多天线系统及移动终端【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910286562.X

(22)申请日 2019.04.10

(71)申请人 南昌黑鲨科技有限公司

地址 330008 江西省南昌市南昌经济技术

开发区玉屏东大街299号1#清华科技

园（江西）内的华江大厦A座第八层第

815-1室

(72)发明人 宋博　张学飞　

(74)专利代理机构 北京清亦华知识产权代理事

务所(普通合伙) 11201

代理人 何世磊

(51)Int.Cl.

H01Q 1/36(2006.01)

H01Q 1/48(2006.01)

H01Q 1/50(2006.01)

H01Q 1/52(2006.01)H01Q 1/24(2006.01)

(54)发明名称多天线系统及移动终端(57)摘要本发明提供一种多天线系统及移动终端，该多天线系统包括：主板和分别与主板电性连接的至少两个天线模组，每个天线模组与主板之间均设有一个馈点端口和至少两个接地端口，每个馈点端口与天线模组之间均设有阻抗匹配单元，每相邻阻抗匹配单元之间设有中和线，中和线上设有滤波单元，滤波单元用于降低相邻天线模组之间的耦合，以提高天线模组的隔离度。本发明通过中和线和滤波单元的设计，以采用调节电容或电感值的方式，使得滤波单元在对应两个天线模组特定频段内分别等效为所需电感或电容值，以达到减弱两个天线模组之间的耦合效果，进而有效的提高了天线模组的隔离度，防止了天线模组

之间由于互相影响导致的性能下降。权利要求书1页 说明书5页 附图4页CN 110011036 A 2019.07.12

C N 110011036

A

权　利　要　求　书1/1页CN 110011036 A

1.一种多天线系统，其特征在于，包括：主板和分别与所述主板电性连接的至少两个天线模组，每个所述天线模组与所述主板之间均设有一个馈点端口和至少两个接地端口，每个所述馈点端口与所述天线模组之间均设有阻抗匹配单元，所述阻抗匹配单元用于调节对应所述天线模组的输入阻抗，每相邻所述阻抗匹配单元之间设有中和线，所述中和线上设有滤波单元，所述滤波单元用于降低相邻所述天线模组之间的耦合，以提高所述天线模组的隔离度。

2.根据权利要求1所述的多天线系统，其特征在于，所述滤波单元包括电容和电感。

3.根据权利要求2所述的多天线系统，其特征在于，所述滤波单元包括第一电容、与所述第一电容并联的第一电感，以及分别与所述第一电容、所述第一电感相串联的第二电感。

4.根据权利要求2所述的多天线系统，其特征在于，所述滤波单元包括第一电容、与所述第一电容并联的第一电感，以及分别与所述第一电容、所述第一电感相串联的第二电容。

5.根据权利要求1所述的多天线系统，其特征在于，每个所述天线模组上所述接地端口的数量为两个，且两个所述接地端口分别为一个直接下地端口和一个加载下地端口。

6.根据权利要求1所述的多天线系统，其特征在于，所述多天线系统还包括一中框，所述天线模组设于所述中框的侧壁上，所述中框的侧壁上还设有天线缝隙，所述天线模组的数量为两个，且对应设于所述天线缝隙的两侧。

7.根据权利要求1所述的多天线系统，其特征在于，所述多天线系统中设有两个或两个以上邻近或者重叠频段的所述天线模组。

8.根据权利要求1所述的多天线系统，其特征在于，相邻所述天线模组之间的距离大于或等于0.5mm。

9.一种移动终端，其特征在于，包括：背板、触控组件、显示组件和权利要求1至8任意一项所述多天线系统，所述背板与所述多天线系统中的中框相装配固定。

2

通过采用RF开关简化多天线系统的设计

通过采用RF开关简化多天线系统的设计 包含多个无线电和多个天线的手机和其他无线系统通常共享一些天线，以减少系统混乱。最新的射频开关为设计人员提供了所需的灵活性，可以最大限度地减少系统中天线的数量，目前这些天线通常可能包括一个或多个蜂窝网络无线电，GPS定位无线电，Wi-Fi接口，蓝牙无线电，FM收音机，还有其他无线电系统。RF开关允许功率放大器输出为系统所需的频带选择最佳天线，此外，开关可以防止两个无线电同时尝试从同一天线发射。 RF开关可以采用各种技术实现- 机械结构，如超小型继电器和微机电（MEMS）开关，砷化镓（GaAs）或CMOS FET开关，甚至PIN二极管也可用于开关装置。RF开关的一些关键规格包括通过频率，电压驻波比（VSWR），隔离，插入损耗，回波损耗，功率处理和开关速度。机械开关倾向于处理最高功率并提供最低的插入损耗和最佳隔离，但由于它们是机械的，因此它们的开关速度最慢，对振动敏感，并且可能由于机械磨损而失效。例如，同轴继电器可以以最小的插入损耗和高功率水平处理高频。PIN二极管开关速度更快，寿命更长，但只能处理相对较低的功率，并且插入损耗高于机械开关。最后，基于FET的开关具有更高的插入损耗但是更低的视频泄漏，但更容易集成并且可以处理更高的频率。FET和PIN二极管开关对静电放电（ESD）事件或信号本身引起的过电压也更敏感。同轴继电器对振动敏感，但相对不受ESD的影响。为应用选择最佳开关时需要考虑的其他因素包括视频泄漏，ESD抗扰度，振动/过应力，尺寸和可重复性。所有开关共同的一个问题是需要仔细的电路板布局，以最大限度地减少干扰和串扰问题。精心设计和适当的接地层是优化隔离和最小化插入损耗的必要条件。 虽然没有一种技术可以提供所有类别中的最佳特性，但设计人员可以通过确定其应用的关键规格来做出许多权衡，然后确定哪些剩余特性可以放宽以找到最适合其应用的开关。RF 开关市场中有许多供应商，其中一些包括ADI公司，加州东方实验室（CEL），霍尼韦尔，Maxim，恩智浦，新日本无线电（NJR），Peregrine Semiconductor和Skyworks Solutions。开关配置遵循一些旧的机械描述- 单刀/单掷（SPST），双刀/单掷（DPST），单刀/双刀

无线通信系统的多天线技术

无线通信系统的多天线技术 发表时间：2019-11-15T16:02:47.047Z 来源：《基层建设》2019年第24期作者：石磊 [导读] 摘要：随着我国技术的发展，无线电通信系统的多天线技术也越来越成熟，并且已经开展应用到各个领域当中，其中，主要的实践为数据采集类、实时交互类、视频应用类等。 中邮通建设咨询有限公司江苏南京 210000 摘要：随着我国技术的发展，无线电通信系统的多天线技术也越来越成熟，并且已经开展应用到各个领域当中，其中，主要的实践为数据采集类、实时交互类、视频应用类等。将多天线技术融入到无线通信当中，可以提升无线通信的容量与速率，从而提升通信的质量，对于信息时代的需求十分重要，提升通信的质量与效率既有助于商业化办公，也有助于人们的日常生活、学习以及娱乐，甚至对医疗、军事等也有极大的帮助 关键词：无线；通信系统；多天线技术 1 蜂窝物联网 1.1 蜂窝互联网的概念 蜂窝物联网，就是蜂窝移动通信网 + 物联网相结合的发展产物。主要包括增强机器类通信和基于蜂窝的窄带物联网，有较长的覆盖距离，是 LTE 系统的简化版。 1.2 蜂窝物联网的特点 蜂窝物联网是万物互联时代的重要基础设施，其主要特点为低功耗、低成本以及广覆盖。 2 多天线技术 2.1 多天线技术网的概念 所谓的多天线技术，是在空域将无线设备发送与接收的信号进行处理，并与时域信号结合，利用空时信号的相关技术，在时域及带宽不变的基础上来改善无线通信的容量与速率；是增加信道容量、提高无线传输速率、改进通信质量的重要技术。多天线技术一般需要将发送信号在多根天线上并行传输。多天线技术如下图一所示。 图一多天线技术 2.2 多天线技术网的分类 （1）智能天线技术 智能天线技术利用自适应空间处理技术和波束转换技术，在信号接收时对用户所需要的信号的到达方向进行判断，接收模式是利用合适的合并权值设定相对应的要求，建立主波束在对应的信号到达方向上，并在干扰方向上设置低增益的旁瓣或零陷。 （2）MIMO 技术 MIMO 系统是采用了多天线的结构来进行联合空时处理的，通过 MIMO 核心技术，改善了通信质量、提高了系统的整体性能。MIMO 系统为了达到空间分集的效果，对天线阵元采用拉远处理，使得天线阵元的信号彼此之间独立。 3 无线通信系统的多天线技术的实践 随着我国技术的发展，无线电通信系统的多天线技术也越来越成熟，并且已经开展应用到各个领域当中，其中，主要的实践为数据采集类、实时交互类、视频应用类等。 3.1 数据采集类 在数据采集方面，多天线技术表现出了极大的优势，因为多电线技术提升了无线通信信息的传递以及采集的信息量以及速度，因此在采集信息的时候，可以在相同的时间内获取到更加多的数据信息，因此使用无线通信多天线技术进行办公可以极大地提升工作的效率，并且可以节约人力资源成本，且获取信息的新鲜时效性也大大地提升，对于在救援等过程中对救援现场进行智慧，或是在商务数据传递与采集的过程均有极大的帮互助，可以帮助减少等待的时间，并且解决了空间的限制，通过计算机系统，甚至可以直接将其录入到已经编程好的软件中进行数据的处理，直接将采集到的数据信息快速处理并且清晰地呈现出来，帮助人们减少了许多的工作量，解放了人们的双手，因此在工作与学习等各个领域均表现优良。 3.2 实时交互类 在我国科技快速发展的同时，越来越多的高科技产品进入到了人们的事业当中，而我国人民对于高科技信息产品的依赖性也越来越大，越来越多的领域需要使用到无限通信系统，尤其是需要实时交互类的产品，例如汽车在行驶的过程当中，为了提升其所接收到的信息的及时性，尤其是交通情况等，从而帮助司机可以快速地做出决定，避免道路出现拥堵，就需要及时地将信息进行传递，而使用了多天线技术之后，可以实现将数据信息等实时交互传递，驾驶员可以获取到及时地信息，从而第一时间做出判断。其次，实时交互类的的无线通信系统多天线技术，还频繁地使用在许多直播当中，砸5G还未完全成熟的情况下，多天线技术成为了最快速地接收到到数据信息的重要技术，从而可以实现最接近直播时间的情况下将数据信息等传递到接收端，从而提升我国人民的生活与工作的质量，避免出现延迟性的尴尬等问题。实施交互类的无线通信系统多天线技术帮助人们提升了接收数据信息的时间，提升了人们的生活质量，做出了卓越的贡献。 3.3 视频应用类 我国作为发展中国家，也是生产的大国，许多国家将工厂设立在我国，而我国也存在着许多国有或民办的工厂，这些工厂在生产的过

LTE中的多天线系统

2008年9月28日星期日 LTE 的性能目标 ?总体性能目标 –灵活的频谱使用，增强的吞吐能力 ?吞吐能力: –在20MHz 的带宽下，下行峰值速率达到100Mbit/s (频谱效率约5bit/s/Hz)–在20MHz 的带宽下，上行峰值速率达到50Mbit/s (频谱效率约2.5bit/s/Hz) ?时延性能:–控制平面减少状态转换时延(100ms) Significant reductions in transition times from idle or dormant states to active state (50-100ms) –用户平面无线接入网络数据传输时延小于5 毫秒 Radio access network latency below less than 5 ms in unloaded condition (ie single user with single data stream) for small IP packet B r o a d b a n d E x p e r i e n c e A n y w h e r e

LTE吞吐能力估算 ※简单估算（20MHz带宽LTE系统）. ?Resource Block (RB) –频域：12个15KHz宽度的子载波时域：1个子帧（1ms） ?假设采用64QAM调制，编码比例（Coding Rate）1，则1个符号可传输6个比特 ?20MHz传输带宽下共100 RB （无线资源块） ?采用短CP (Normal CP)，每个子帧共14个符号，假设其中2个符号用于控制信息 ?理论峰值吞吐能力估算: SISO: 12 x (14-2) x 6 x 100 x 1000 = 86.4Mbps MIMO (2x2, 4x2)doubles the rate > 150Mbps MIMO (4x4)quadruples the rate > 300Mbps ?High class UEs category 5 (With 4 RX antenna) may exceed 300 Mbps 2008年9月28日星期日

2018-2024年中国移动终端天线行业前景预测与发展趋势分析报告

2018-2024年中国移动终端天线行业前景预测与发展趋势分析报告 [出版时间]: 2018年11月 [交付形式]: e-mali电子版或特快专递 第1章：移动终端天线行业发展背景 1.1 报告研究背景及方法 1.1.1 行业研究背景 1.1.2 数据来源及统计口径 （1）行业统计部门和统计口径 （2）行业统计方法及数据种类 1.1.3 行业定义及分类 （1）移动终端天线的定义 （2）移动终端天线主要分类 1.2 行业产业链结构分析 1.2.1 行业产业链结构简介 1.2.2 行业上游供应市场分析 1.2.3 行业下游应用结构分析 1.3 移动终端天线行业市场结构分析 1.3.1 行业产品结构分析 1.3.2 行业区域结构分析 1.3.3 产品应用结构分析 1.4 中国移动终端天线行业市场竞争状况 1.4.1 市场波特五力分析 1.4.2 市场竞争方式分析 1.4.3 市场竞争格局分析 1.4.4 行业投资兼并与重组分析 （1）行业投资兼并与重组概况 （2）行业投资兼并与重组动向 （3）行业投资兼并与重组趋势 第2章：国内外移动终端天线行业总体产销形势 2.1 全球移动终端天线行业产销需求分析 2.1.1 全球移动终端天线产销规模分析 2.1.2 全球移动终端天线行业竞争格局 2.1.3 全球移动终端天线市场结构分析 2.1.4 全球移动终端天线行业规模预测 2.2 发达国家移动终端天线行业产销需求分析 2.2.1 美国移动终端天线行业产销需求分析 2.2.2 日本移动终端天线行业产销需求分析 2.2.3 德国移动终端天线行业产销需求分析 2.3 移动终端天线行业进出口形势分析 2.3.1 移动终端天线行业进出口状况综述

中国移动GSM天线设备规范v34-图文(精)

中国移动通信企业标准 QB-╳╳ -╳╳╳ -╳╳╳╳ 中国移动通信集团公司发布 ╳╳╳╳ -╳╳ -╳╳发布 ╳╳╳╳ -╳╳ -╳╳实施 G S M 天线设备规范版本号 :V 3. 3. 0 G S M A n t e n n a D e v i c e S p e c i f i c a t i o n 目录 前 言 . ......................................................................................................................................... .. V 1 范 围 ........................................................................................................................................... . (1) 2 规范性引用文 件 . (1) 3 术语和定 义 . (3) 4 分 类 ........................................................................................................................................... . (6) 5 电气性能要求和环境条件要 求 . ................................................................................................ 11 5.1电气性能要 求 . (11)

多天线系统信道容量问题概要

多天线系统信道容量问题 相对于传统的单输入单输出(SISO)通信系统,多输入多输出(MIMO)系统能够在不增加额外带宽和发射功率的前提下大幅提高通信系统容量,因此吸引了极大的研究热情。其中MIMO系统的信道容量问题是研究的热点问题之一。关于MIMO系统信道容量的研究,主要是计算各类型信道及各种系统的容量表达式,包括上下界限、近似解和精确解。在计算信道容量方面,开始都假设信道之间的衰落是独立的,在这种假设下得到了各种容量的表达式。然而现实情况中由于无线终端或基站周围散射体的缺失、移动设备尺寸的限制等原因,信道衰落往往是相关的。所以在后续研究中,一般都考虑信道是相关的。但是由于数学上的困难,直到最近才有信道半相关情况下的一些容量结果。而对于信道两边同时相关的情况,目前发表的研究结果较少。近几年被提出的天线选择技术,由于即能保持MIMO系统的优点,又能降低MIMO系统的复杂度和成本,也成为研究的热点。理 所当然,天线选择MIMO系统的容量问题也是一个重点研究对象。然而同样由于数学上的困难,目前对于两端同时进行天线选择的MIMO系统,因为无法得到所选信道矩阵的概率密度函数,使得该系统的容量问题成为一个难点。在容量研究中,除了纯粹的计算问题之外,还有一类和容量相关的系统优化问题。此类问题主要是发生在自适应系统,在容量最大化准则下进行系统的优化,对系统资源进行调度。目前研究较多的是自适应多用户多天线OFDM(正交频分复用)系统,因为多 用户和子载波的合理搭配可以进一步提高系统容量。然而目前的算法存在着较多问题,如普适性不强,考虑系统过于特殊等。基于以上问题,本文主要对多输入多输出天线(MIMO)系统信道容量相关问题进行了研究。本文的主要工作包括:[1]本文中首次将和MIMO系统信道容量相关的数学问题进行了一些整理,总结了一些常用推导方法和数学工具,主要包括1)多元统计分析知识,主要是Wishart矩阵概率密度函数及其性质;特别对于Wishart矩阵的性质在信道容量求解过程中的作用进行了详细的描述。2)有用的超几何函数和积分公式,在计算MIMO系统信道容量的时候,经常要进行一些积分,这些积分往往很复杂,需要借助一些超几何函数。在本文中,对此类超几何函数和复杂积分作了整理,有些还给出了其变形式。3)带状多项式,关于此项知识在MIMO系统中的应用,目前资料甚少,本文进行了一些有益的整理。除数学上的工作之外,本文主要有两项研究。[2]首次分析了双相关信道下MIMO-OFDM系统的信道容量问题。我们首先得到了双相关信道下Wishart矩阵的概率密度函数,然后利用超几何函数分析了双相关信道下该系统的容量。[3]对于自适应多用户MIMO-OFDM系统,在考虑了公平性、冲突问题和浪费问题后,在容量最大化准则下,提出了一种能同时解决三个问题的新自适应子载波多用户分配方案。该方案主要依靠一个自适应矩阵和自适应数据表格,算法和步骤流程清晰简单。 同主题文章 [1]. 黎海涛,张靖,陆建华. 天线选择对MIMO信道容量的影响' [J]. 电子与信息学报. 2003.(07) [2]. 李佳伟,漆兰芬. 分布式MIMO系统天线选择对信道容量的影响' [J]. 科学技术与工程. 2006.(09)

2018年5G移动终端用滤波器与天线行业分析报告

2018年5G移动终端用滤波器与天线行业分析报告 2018年10月

目录 一、5G商用在即智能手机迎接新周期 (4) 1、高速、高容量、低延时是5G核心优势 (4) 2、预期2020年5G网络设备与终端设备市场4500亿 (6) 3、2019年将是5G手机商用元年 (7) 二、5G手机将在2020年后放量通讯系统迎变革 (8) 1、5G手机出货量预测 (8) 2、新的5G频段将引发手机通讯系统的变化 (9) 三、射频前端器件中重点关注滤波器 (11) 1、射频前端器件用量提升抬升单机价值 (11) 2、滤波器用量提升技术路线升级 (13) 3、滤波器国产替代空间广阔 (16) 四、手机天线量价齐升市场空间增长明显 (18) 1、5G高频高速特性提升手机天线单机价值 (18) 2、国内手机天线厂商成长预期确定性高 (21) 五、相关公司简况 (22) 1、麦捷科技 (22) 2、信维通信 (23)

5G商用在即智能手机迎接新周期。2018年6月14日，5G全球标准第一阶段工作落地，运营商、设备商和终端厂商开始为5G商用全力冲刺。国内手机厂商华为、小米、OPPO、vivo纷纷表示将在2019年推出5G手机。在智能手机市场逐渐饱和的当下，未来5G手机的推广将成为消费电子板块新一轮增长的重要看点。 5G手机将在2020年后放量通讯系统迎变革。我们预期2020年初发放5G牌照，假设2021年、2022年和2023年5G手机渗透率分别为45%、70%和85%，结合全球智能机总量的预期，我们得到2021年、2022年和2023年5G手机总出货量分别为7.78亿部、12.71亿部和16.20亿部，对应增长率分别为215%、63%和28%。5G通信将需要加入新的频段。3GPP指定的5GNR频段主要包含FR1（450MHz-6.0GHz）、FR2（24.25GHz-52.6GHz）两大范围。频段数量的提升和频段频率的提高都将对手机通讯系统带来技术变革，本文重点对手机射频前端器件、手机天线相关产业进行研究。 射频前端器件中重点关注滤波器。5G对滤波器的影响主要包括：1）5G频段数量提升、载波聚合（CA）技术增加滤波器用量；2）5G 频段频率提高加速表声波滤波器（SAW）向体声波滤波器（BAW）技术路线升级。根据Yole预测，2017年全球射频前端模组市场空间150亿美元，2023年达到350亿美元，对应复合增长率14%。从市场结构来看，滤波器占据射频前端市场最大份额。2017年和2023年滤波器市场空间预期分别达到80亿美元和225亿美元，复合增长率19%。滤波器是业绩普遍认可的高成长细分行业。

大规模天线专利技术综述马兴婕

大规模天线专利技术综述马兴婕 摘要：大规模天线（Massive MIMO）是5G中提高系统容量和频谱利用率的关键 技术，本文将针对该领域的重点技术分支申请量和重要申请人在各个重点技术中 的专利布局进行梳理，并对国内企业专利布局提出建议。 关键词：Massive MIMO；大规模天线；专利申请 1、概述 大规模天线（Massive MIMO）是5G中提高系统容量和频谱利用率的关键技术，最早由美国贝尔实验室研究人员提出。大规模MIMO 天线系统中，基站覆盖 范围内的多个用户可以在同一时频资源上与基站同时通信，既能充分利用大规模 天线配置带来的空间自由度，提高空间复用和多址能力，又能利用大规模天线带 来的分集增益和阵列增益，提高用户与基站通信的可靠性和功率效率。采用天线 块结构，将波束赋形阵列作为大规模MIMO 天线的天线块，在块间实现空间增益 和空间复用，利用块中阵列实现波束赋形，可使大规模MIMO 天线实现其所具有 的所有功能。 大规模天线技术在提升系统频谱效率方面具有独特优势，引起国内外研究人 员的广泛关注。随着5G技术的商业化进程，作为5G关键技术之一的大规模天线 技术受到越来越多科研院校和企业的关注。大规模天线（Massive MIMO）技术近 年来专利申请量直线上升，为了了解大规模天线技术的发展情况，本文将针对大 规模天线技术的重点技术分支以及重要申请人的专利布局进行梳理。 2、重要申请人全球专利布局 首先通过广泛阅读专利文献和相关文献，结合大规模天线的技术特点，筛选 出检索关键词进行检索，经过梳理，得到大规模天线技术申请人排序，如图1所示： 图1 全球大规模天线技术申请人排名 由图1可知，中、日、韩三国在该领域专利申请量较高，中国的华为、中兴，韩国的LG、三星以及日本的NTT、索尼公司均在大规模天线阵列领域有相当数量 的专利布局。此外，5G领域的知名企业爱立信和诺基亚在该技术领域也进行了一定数量的专利布局，但是数量低于LG、华为和三星公司。因此，本文将以中国的 华为，韩国的LG、三星，日本的NTT以及欧洲的爱立信、诺基亚六个公司作为重要申请人进行大规模天线的重点技术分支的专利申请分析。 3、重点技术分支申请分析 大规模天线技术自2010年提出后，经过10年的发展与演进，该技术已经日 渐成熟。为了更清楚的了解大规模天线技术的研究现状，以下将从专利角度对该 技术的重点技术分支进行分析。 3.1 重点技术分支申请趋势分析 经过分析，大规模天线技术有以下5个重点技术分支：信道估计技术、导频 技术、预编码技术、天线阵列技术以及波束成形技术。上述5个重点技术分支申 请趋势如图2所示：

面向5G的大规模天线无线传输理论与技术教材

面向5G 的大规模天线无线传输理论与技术 摘要为了满足2020 年无线通信传输速率达到现有系统千倍的需求，研究学者 已开始了5G移动通信系统的研发，相比第四代(4G)，第五代(5G)移动通信需要在无 线传输技术上取得突破性创新,以实现频谱效率和功率效率提升10倍的目标. 其中,进一步挖掘多天线的空间复用能力是实现5G的关键途径，在接入点配置大 规模天线阵列或多个接入点通过光纤互连形成大规模分布式多输入多输出(multiple-inputmultiple-output,MIMO) 系统，可以大幅提高系统总的频谱效率。本文对大规模MIMO 和大规模分布式MIMO 的研究进行了综述，包括频谱效率理论分析、信道信息获取、传输理论与技术和资源分配技术。 关键词5G 大规模MIMO 大规模分布式天线系统频谱效率信道信息获取多用户 MIMO 资源分配 1 引言 近年来,移动数据业务量几乎呈指数增长,到2020 年将达到当前的千倍.同时, 随着信息技术系统能源消耗所占比例的不断增加,降低移动通信网络系统的能耗已逐 渐成为移动通信发展的重要目标.而目前的第四代移动通信系统(fourth-ge neratio n,4G),将难以满足未来移动通信对频谱效率和能耗效率的需求. 这对第五代移动通信系统(fifth-generation,5G)的频谱效率和能耗效率提出了极大 挑战.如何在4G 基础上,将无线移动通信的频谱效率和功率效率进一步提升一个量级，是5G的核心所在.5G的发展需要在网络系统结构、组网技术及无线传输技术等方面进行新的变革,从根本上解决移动通信的频谱有效性和功率有效性问题, 实现更高频谱效率和绿色无线通信的双重目标.采用多天线发送和多天线接收(multiple-inputmultiple-output,MIMO) 技术是挖掘无线空间维度资源、提高频谱 效率和功效率的基本途径,近20 年来一直是移动通信领域研究开发的主流技术之一.MIMO技术可以提供分集增益、复用增益和功率增益.分集增益可以提高系统的可靠性,复用增益可以支持单用户的空间复用和多用户的空分复用,而功率增益 可以通过波束成形提高系统的功率效率.目前,MIMO 技术已经被 LTE(longtermevolution,LTE),IEEE802.11ac 等无线通信标准所采纳.但是,现有4G 系统基站配置天线的数目较少,空间分辨率低,性能增益仍然有限.并且在现有系统配置下,逼近多用户MIMO 容量的传输方法复杂度仍然较高.

2010年移动终端天线行业分析报告

2010年移动终端天线行业分析报告

目录 一、移动终端天线概述 (6) 1．移动终端天线的概念 (6) 2．移动终端天线的发展历程 (7) 3．移动终端天线的特点 (8) (1)定制化的非标准件 (8) (2)行业标准日益规范，性能要求不断提高 (8) 二、移动终端天线行业概述 (9) 1．行业管理体制和行业政策 (9) (1)行业主管部门及行业监管体制 (9) (2)行业主要法律法规及政策 (10) ①主要法律法规及标准 (10) ②主要产业政策 (10) 2．行业发展现状 (11) (1)移动通信的普及推动移动终端天线行业发展 (11) (2)全球移动终端天线行业集中度较高 (12) (3)手机天线占据移动终端天线市场较大份额 (13) 3．行业发展趋势 (14) (1)下游整机客户越来越需要移动终端天线系统整体解决方案 (14) (2)多天线技术应用加快 (14) ①移动终端功能日益丰富，配置天线数量在不断增加 (15) ②多天线分集技术将被更多的移动终端使用 (15) ③移动通信新技术MIMO 采用多个天线 (16) (3)相关测试标准日益规范和严格，技术指标逐渐提高 (16) 三、行业竞争要素与市场化程度 (17) 四、行业内的主要企业和主要企业的市场份额 (18) 1．行业内的主要企业 (18) 2．主要企业的市场份额 (19)

五、行业进入障碍 (20) 1．技术壁垒 (20) (1)天线技术研究需要坚实的理论基础 (20) (2)天线产品开发需要长期的实践经验 (21) (3)天线产品开发需要全面的系统知识 (21) 2．供应商认证壁垒 (21) 3．生产工艺壁垒 (22) 4．生产规模壁垒 (23) 5．环保认证壁垒 (23) 六、行业供求状况 (23) 1．行业总体供求平衡 (23) 2．符合下游应用需求的高附加值产品供不应求 (24) 七、行业市场容量 (24) 1．手机 (25) (1)手机行业发展现状 (25) ①手机行业市场容量巨大，市场发展主要由新兴市场需求、3G市场和存量手 机更换市场驱动 (25) ②手机行业集中度较高 (26) ③中国是全球手机重要的生产基地 (26) (2)手机天线市场 (27) ①全球手机出货量持续增长 (27) ②单机配置终端天线数量逐步增加 (27) 2．笔记本电脑及上网本 (29) (1)笔记本电脑及上网本发展现状 (29) ①笔记本电脑产业日趋成熟，市场规模稳步提升 (29) ②上网本市场快速发展 (29) (2)笔记本电脑及上网本天线市场 (30) 3．移动电视 (31) (1)移动电视行业发展现状 (31)

第四代移动通信系统中的多天线技术

第四代移动通信系统中的多天线技术[转] (2008-09-15 15:46:44) 转载 分类：信息论与编码 标签： 杂谈 一、引言 由于第三代移动通信系统（3G）还存在一些不足，包括很难达到较高的通信速率，提供服务速率的动态范围不大，不能满足各种业务类型要求，以及分配给3G系统的频率资源已经趋于饱和等，于是人们提出了第四代移动通信系统（4G）的构想。4G的关键技术包括： （1）调制和信号传输技术（OFDM）； （2）先进的信道编码方式（Turbo码和LDPC）； （3）多址接入方案（MC-CDMA和FH-OFCDMA）； （4）软件无线电技术； （5）MIMO和智能天线技术； （6）基于公共IP网的开放结构。 研究表明，在基于CDMA技术的3G中使用多天线技术能够有效降低多址干扰，空时处理能够极大增加CDMA系统容量。凭在提高频谱利用率方面的卓越表现，MIMO和智能天线成为4G发展中炙手可热的课题。 二、智能天线技术 智能天线最初用于雷达、声纳及军事通信领域。使用智能天线可以在不显著增加系统复杂程度的情况下满足服务质量和扩充容量的需要。 1.基本原理和结构 智能天线利用数字信号处理技术，采用先进的波束转换技术（switched beam technology）和自适应空间数字处理技术（adaptive spatial digital processing technology），判断有用信号到达方向（DOA）通过选择适当的合并权值，在此方向上形成天线主波束，同时将低增益旁瓣或零陷对准干扰信号方向。在发射时，能使期望用户的接收信号功率最大化，同时使窄波束照射范围外的非期望用户受到的干扰最小，甚至为零。 智能天线引入空分多址（SDMA）方式。在相同时隙、相同频率或相同地址码的情况下，用户仍可以根据信号空间传播路径的不同而区分。实际应用中，天线阵多采用均匀线阵或均匀圆阵。智能天线系统由天线阵；波束成形成网络；自适应算法控制三部分组成

【WO2019202893A1】天线【专利】

(12)特許協力条約に基づいて公開された国際出願 (19)世界知的所有権機関 關 国際事務局 N__II_1IHI1I_HHII_關H關I (10)国際公開番号 (43)国際公開日 2019年10月24日(24.10.2019)\￥02019/202893人1 W I P O I P C T (51) 別犯5/川(2015.01)11凡1111,1111,1じ,1レ1凡III,X),疋现,反ら101, (21)国際出願番号：卩(：曹2019/0113251,101,〖界,1^,しんIX,1^,し11,1^,し11,1， ］んMD,嫌,MK,丽,1^,,MY,MZ, (22)国際出願日：2019年3月19日(19.03.2019) NA,N0,N1,N0,N2,〇］^,卩ん卩?卩汉卩11，卩レ卩丁， (25)国際出願の言語：日本語(5人110,118,1111,尺界,8人8(：,80, (26)国際公開の言語：81^，81；8乂111，17,丁］，丁凡丁民丁丁，丁?11ん 日本語 110,1，1^,见，∑界· (3〇)優先権データ： 特願2018-0790582018年4月17日(17.04.2018)JP (84)指定国(表示のない限り、全ての種類の広域保 護が可能)：1卩0田界，011,01^,现，111,1^, (71)出願人：古野電気株式会社(FURUNO NA,尺界，8じ，81；丁?110, ELECTRIC CO.,LTD.)［JP/JP］；〒6628580兵庫∑ 界)，ユーラシア(扁，，！〇｝,1111，17, (81)指定国(表示のない限り、全ての種類の国内保 (54)Title:ANTENNA ≡(54)発明の名称：アンテナ l〇 FP 50PO60211 (57)Abstract:[Problem]To realize exceptional reception characteristics with respect to a plurality of types of high-fre- quency signals without changing the external shape.[Solution]An antenna10is provided with a substrate21a substrate 22,a radiation conductor31,a radiation conductor32,and a power supply50.The substrate21has a main surface211 and a main surface212,and is composed of a dielectric.The substrate22has a main surface221and a main surface 222,and is composed of a dielectric.The substrate22has the same external shape as the substrate21in a plan view. rne radiation conductor31is tormed on the mam surface211and has a shape corresponding to a nrst high-frequency signal that uses a first frequency band.The radiation conductor32is formed on the main surface221and has a shape corresponding to a second high-frequency signal that uses a broadband second frequency band having a lower frequency 〇\〇〇than the first frequency band.The ratio d/dO is equal to or greater than4/3,where the position where the power supply50 is disposed is a position at a distance of d from the center between the radiation conductor31and the radiation conductor 32,and d O is the distance between the center and the position having the lowest reflection loss with respect to the second さ 〇\ high-frequency signal. 〇 ［続葉有］

天线阵列布局对大规模MIMO系统信道容量的影响_2

大规模MIMO系统信道容量的影响因素 本文研究了大规模MIMO信道容量的影响因素。首先建立了空间衰落相关信道模型并研究了天线间隔、角度扩展和天线阵列方位、天线布局对空域相关性的影响，研究了两个天线间距对信道容量的影响，然后研究了几种典型天线布局下的天线数目较大时的遍历信道容量。仿真表明在相同的天线孔径下，圆阵具有最佳的遍历容量，均匀线阵具有最差的遍历容量，天线排列在圆周上和排列在圆周围成的区域内信道容量相差不大。 1 引言 MIMO系统通过空间复用能够提高信道容量和频谱利用率。当天线处于散射体丰富的环境中，天线数量的增加会使得信道容量随之线性增加，因为信道可以看成多个并行的独立子信道的合成。但事实上这些子信道并不是独立的，射线经过较少的散射、有限的角度扩散以及较小的天线间距都会使信道产生空间相关。多天线系统信道容量和误码率性能在很大程度上取决于子信道之间的空间相关性，许多文献研究了空间相关性及其参数对信道容量的影响[1，2，3]。这些文献给出了存在空间相关时MIMO信道容量的计算表达式和结果，文献[1]表明天线相关性的增加意味着系统信噪比的减小，信道容量会降低，文献[4]表明信道容量与信道传输矩阵的秩有关，接收信号的相关性的增加会降低信道传输矩阵的秩，导致信道容量的下降。所以信道矩阵的空域相关性是影响信道容量的重要因素，高度相关性会降低MIMO系统的性能。 多天线的使用让空域成了提高通信系统容量的新的来源。发射机和接收机端的天线之间的间隔与空域相关性有很大的关系。随着天线间距的增大，相关性也随之增大，所以为了降低相关性应尽量增大天线间距。然而发射天线和接收天线所能占有的空间是有限的。在一个有限的区域内，不同的天线布局可能导致不同的天线相关性和不同的性能。文献[5]研究了不同天线布局下的空域相关性，再由收发天线两端相关系数矩阵和独立复高斯矩阵构成整个信道矩阵，建立相关信道模型，进而求出信道容量。而文献[6]没有通过相关系数矩阵研究不同天线布局的信道容量，而是在信道矩阵中引入了阵列流型矢量，来研究不同的几何阵列流形对对信道容量的影响，天线数目较少而且天线间距固定。 本文首先建立了空间信道模型，该模型引入了角度功率谱和阵列流型矢量，然后研究了天线布局对空域相关性的影响，最后研究了天线数目较多时天线布局对信道容量的影响。 2 空间信道模型 到达接收天线的信号由多个平面波叠加而成，平坦衰落信道复增益可以表示为

全球通信天线及基站射频器件市场现状及未来发展分析(精)教程文件

全球通信天线及基站射频器件市场现状及未来发展分析 、全球移动通信设备市场现状及未来发展分析 1、全球移动通信设备市场现状及未来发展分析 随着现代微电子技术的进步以及市场需求的不断推动，移动通信技术在过去30年间获得了迅猛发展，移动通信技术实现了1G、2G、3G的快速发展，目前正加速向3G+、4G推进，移动通信技术将向着高速化、小型化、智能化发展。 移动电话用户数的增长和新增业务的出现促使运营商移动通信设备投资不断增加，使得全球移动通信设备市场规模保持增长态势。2008年全球移动通信市场规模达到513.7亿美元。但受金融危机的影响，欧美发达国家电信运营商放缓3G建设，印度、南亚和非洲等新兴市场对网络基础设施的投资步伐减缓，2009年中国发放 3G牌照，大力发展3G网络，2009年至2010年，全球电信运营商移动通信设备市场规模仍将保持增长，增幅低于2008年，市场规模将分别达到550.2亿美元及580.4亿美元。2010年以后发达国家的运营商对以数据业务为主的3G技术升级投资以及发展中国家以语音为主的2G/2.5G网络覆盖率投资将会重新增加，至2012 年，全球移动通信设备市场规模将到710.2亿美元。全球移动通信设备市场产业持续扩大，为本行业企业创造了广阔的发展空间。根据中国信息产业网的数据， 2008-2013年全球移动通信设备市场规模具体如下： 宅等卷话円也设器布塢JWfib单检，#廣珥） 2、全球基站设备市场现状及未来发展分析 移动通信设备制造业按照功能划分，可分为核心网设备、网络覆盖设备、联接各系统的传输设备及终端接收设备。网络覆盖设备包括基站系统、室内分布天线、功分耦合器件及直放站等。其中基站系统为核心覆盖设备，基站系统用于无线射频信号的发射、接收和处理，是网络覆盖系统的核心设备。移动通信基站系统主要包括基站控制器、收发信机、基站天线、射频器件以及基站电源、传输线、防雷器件等附

4G系统中多天线技术

4G系统中多天线技术 由于第三代移动通信系统（3G）还存在一些不足，包括很难达到较高的通信速率，提供服务速率的动态范围不大，不能满足各种业务类型要求，以及分配给3G系统的频率资源已经趋于饱和等，于是人们提出了第四代移动通信系统（4G）的构想。4G的关键技术包括：（1）调制和信号传输技术（OFDM">OFDM）；（2）先进的信道编码方式（Turbo 码和LDPC）；（3）多址接入方案（MC- CDMA和FH-OFCDMA）；（4）软件无线电技术；（5）MIMO 和天线">智能天线技术；（6）基于公共IP 网的开放结构。研究表明，在基于CDMA技术的3G 中使用多天线技术能够有效降低多址干扰，空时处理能够极大增加CDMA系统容量。凭在提高频谱利用率方面的卓越表现，MIMO和智能天线成为4G发展中炙手可热的课题。智能天线技术智能天线最初用于雷达、声纳及军事通信领域。使用智能天线可以在不显著增加系统复杂程度的情况下满足服务质量和扩充容量的需要。1.基本原理和结构智能天线利用数字信号处理技术，采用先进的波束转换技术（switchedbeamtechnology）和自适应空间数字处理技术（adaptivespatialdigitalprocessingtechnology），判断有用信号到达方向（DOA）通过选择适当的合并权值，在此方向上形成天线主波束，同时将低增益旁瓣或零陷对准干扰信号方向。在发射时，能使期望用户的接收信号功率最大化，同时使窄波束照射范围外的非期望用户受到的干扰最小，甚至为零。智能天线引入空分多址（SDMA）方式。在相同时隙、相同频率或相同地址码的情况下，用户仍可以根据信号空间传播路径的不同而区分。实际应用中，天线阵多采用均匀线阵或均匀圆阵。智能天线系统由天线阵；波束成形成网络；自适应算法控制三部分组成（见图1）。 图 1典型的智能天线系统 2.智能天线的分类智能天线主要分为波束转换智能天线（switchedbeamantenna）和自适应阵列智能天线（adaptivearrayantenna）。（1）波束转换智能天线波束转换智能天线具有有限数目的、固定的、预定义的方向图，它利用多个并行窄波束（15°～30°水平波束宽度）覆盖整个用户区，每个波束的指向是固定的，波束宽度也随天线元的数目而确定（见图2）。波束转换系统实现比较经济，与自适应天线相比结构简单，无需迭代，响应快、鲁棒性好。但预先设计好的工作模式有限，窄波束的特性将极大地影响系统性能。 图 2波束转换智能天线 （2）自适应阵列智能天线自适应阵列智能天线实时地对用户到达方向（DOA）进行估计，在此方向上形成主波束，同时使旁瓣或零陷对准干扰方向。自适应天线阵列一般采用4～16天线阵元结构，阵元间距为1/2波长（若阵元间距过大会使接收信号彼此相关程度降低，太小则会在方向图形成不必要的栅瓣，可能放大噪声或干扰）。图3对自适应阵列智能天线与波束转换智能天线进行了比较。 图 3自适应阵列智能天线（a）与束转换智能天线（b）的比较 3.智能天线的自适应波束成形技术智能天线技术研究的核心是自适应算法，可分为盲算法、半盲算法和非盲算法。非盲算法需借助参考信号，对接收到的预先知道的参考信号进行处理可以确定出信道响应，再按一定准则（如迫零准则）确定各加权值，或者直接根据某一准则自适应地调整权值（即算法模型的抽头系数）。常用的准则有最小均方误差MMSE(Minimummeansquareerror)、最小均方 LMS(Leastmeansquare)和递归最小二乘等；而自适应调整则采取最优化方法，最常见的是最陡梯度下降法。盲算法无须参考信号或导频信号，它充分利用调制信号本身固有的、与具体承载信息比特无关的一些特征（如恒包络、子空间、有限符号集、循环平稳等）来调整权值，以使输出误差尽量小。常见的算法有常数模算法CMA(Constantmodulearithmetic)、子空间算法、判决反馈算法等。非盲算法相对盲算法而言，通常误差较小，收敛速度也较快，但发送参考信号浪费了一定的系统带宽。为此，又发展了

分布式天线系统的简述

关于分布式天线系统的简述 随着移动通信技术、互联网技术和计算机技术的飞速发展，移动通信已经不再局限于单纯的语音通信，把移动通信网和Internet融合起来已经成为不可阻挡的趋势，于是在第一代模拟通信系统和第二代数字通信系统的基础上，国际电信联盟ITU又提出了第三代移动通信系统（3G）。第三代移动通信系统现在已经投入使用，相应的规范也已经相当完善，它不但能够实现第一、第二代移动通信系统的语音业务和低速率数据业务，还能够极大地满足广大用户对多媒体、高速率移动通信业务的需求。尽管如此，3G系统依然无法满足未来移动通信系统发展的要求，还存在着诸多的缺点和限制，比如受频带资源的限制严重还有通信标准过于多样。这也就让第四代移动通信系统开始出现在学者专家的探讨中。但是，就目前而言，3G还是市场上最主流的移动通信系统。 随着各种无线通信业务和带宽数据业务的不断发展，无线资源，尤其是频谱资源变得越来越紧张，如何更高效地利用这些有限的通信资源成为了第三代通信技术发展的焦点所在。针对无线多媒体业务的实现，其最基本的要求就是高速率，人们为此提出了多种新型的关键技术：如传输调制技术和多天线技术。然而目前面临的频率资源匮乏、移动用户不断增长的窘迫局面下，这又不断刺激移动通信设备的生产厂商们使用新的技术或开发新的资源来提高单位频率的复用率。新的资源开发从频域、时间域到码域，人们可谓是想尽了办法，目前还有开发空间的可能就是空间域了。正是在这种大背景下，无线通信方面的研究者们打破传统的单天线结构，提出了多天线技术的概念。 现在，我就简单介绍一下多天线技术。 多天线技术，就是指在一个小区内（基站，和/或移动终端）设立多根天线，通过空间复用或空间分集来达到增加系统容量的目的。他们试图通过这种方式来缓解资源紧张的现状。多天线技术充分利用了“空间”这个新增的资源，在发送端和接受端采用多个天线，在接收端采用相应的解码技术解出发送信号。根据多天线设立的位置不同，可以将其分为三类：第一种是智能天线，即要求天线单元间的距离小于1/2个波长，旨在通过波束赋型算法增加目标用户接收信号的质量，用于增加小区的覆盖范围。 第二种是多入多出天线MIMO，要求天线单元间的距离从1/2个波长到几个波长之间，旨在大幅度地提高信道容量。 第三种是分布式天线，即天线单元在整个小区内分布开，可以获得分集增益，并降低移动终端的发射功率。 这里主要说明分布式天线。 分布式天线的思想最初来自泄漏馈线技术，后来该技术在地下通信中得到了广泛的应用，分布式天线的思想就诞生于此，是泄漏馈线结构的一种离散形式。 后来，分布式天线系统领域研究出了不同的系统结构，比如最初的线性结构的，以及后来星型结构等，够各自有各自的特点。而分布式天线系统的主要特征就在于有效改善系统的覆盖问题，尤其在不利于传播的环境中，相较于单天线结构，可以通过多天线结构来调整覆盖区域内的功率分布，降低移动终端的平均发射功率,这样可以为移动终端的省电起到很大的帮助。另外，它的宏分集能力也是很重要、很突出的一个特征。关于宏分集,简单地说,在这里主要指的是移动终端同时与两个或两个以上的天线单元保持联系,从而增强信号。可以说，分布式天线系统得到了很大的发展，它逐渐展现出了一些优势，相应地也暴露出了一些缺陷。 比较典型的，用户只要在同一个分布式天线的小区内就无需进行切换操作，这是其突出优势；此外，由于多天线在地理位置上的分开，它可以覆盖一些通信死区；而对于小区内，由于天线密度增加，也降低了对移动终端发射功率的要求，在此基础上，提高系统的宏分集