新MIMO架構天線方案 助Wi-Fi、LTE提速

伴隨無線技術的快速演進，智能手機的網絡傳輸性能將有望大幅提升。據悉，支持2×2 MIMO（多重輸入多重輸出）天線的802.11ac手機芯片，以及4×4 LTE MIMO天線解決方案已經推出，突破以往手機采用1×1 MIMO天線的效能限制，可減輕系統功耗和信號干擾問題。

新天線方案提升移動通訊品質

一般來說，提升手機數據傳輸效能的方法不外乎擴充頻寬和增加天線兩大方向，但對手機制造商而言，要在極精巧的有限空間里容納兩組或四組MIMO天線，并隔開一定距離以避免信號互相干擾情形，幾乎是不可能的任務，這也導致了移動通訊品質遲遲沒有大幅改善的重要原因。

不僅如此，除了3G或LTE天線外，在手機內部還須導入GPS（全球衛(wèi)星定位系統）、Wi-Fi（無線網絡）及藍牙天線等，這就更加壓縮了設計空間。因此由于空間不足成為制約手機導入MIMO天線，優(yōu)化移動通訊效能的最大阻礙。

對此有無線設備商已研發(fā)出iMAT（Isolated Mode Antenna Technology，隔離模式天線技術）技術，可有效隔離不同天線間的干擾，并自動辨認不同的射頻（RF）信號做最佳處理，進而協助系統廠商縮短天線之 間的距離，實現印刷電路板上的布局彈性與空間效益。

在今年的2014年MWC大展中，就已經出現了支持4×4 LTE MIMO天線的方案，可支持LTE-Advanced雙頻載波聚合架構，將手機移動通訊傳輸速率提升至600Mbps的水平。同時，三頻載波聚合方案也已在研發(fā)進程中了。

與此同時，手機Wi-Fi天線布局也同樣面臨空間吃緊的問題，因而難以實現新一代802.11ac標準達到1Gbps以上的傳輸速率。而博通也利用傳 輸波束成形（Transmit Beamforming，TxBF）技術，及先進的天線與RF信號實體層設計，推出了支持2×2 MIMO架構的802.11ac移動端方案。

據悉，相較于目前智能手機采用的1x1 MIMO架構，2×2 MIMO將能提高一倍的Wi-Fi性能，并同步節(jié)省25%的Wi-Fi信號收發(fā)功耗。

據市場研究機構Mobile Experts報告指出，搭載4×4 MIMO天線的LTE手機將于今年逐步興起，并將在2018年增長至三億五千萬臺的出貨量規(guī)模。

什么是MIMO技術？

那么究竟什么是MIMO技術呢？通俗的說就是為了提升無線信號的傳輸質量，而利用多個天線將無線信號進行同步收發(fā)的無線技術。MIMO（Multi- input Multi-output，多輸入多輸出）技術在維基百科中定義是一種用來描述多天線無線通信系統的抽象數學模型，能利用發(fā)射端的多個天線各自獨立發(fā)送信 號，同時在接收端用多個天線接收并恢復原信息。

MIMO多進多出無線技術

　　在現在主流的802.11n無線產品中，MIMO架構是標志性的無線技術之一。在無線通信領域中，MIMO技術中的智能天線技術是具有相當重要意義的，該技術能在不增加帶寬的情況下成倍地提高通信系統的吞吐量、傳送距離和頻譜利用率。

應該說，一個無線通信系統只要其發(fā)射端和接收端同時都采用了多個天線（或者天線陣列），就構成了一個無線MIMO系統。MIMO技術采用空間復用技術 對無線信號進行處理后，數據通過多重切割之后轉換成多個平行的數據子流，數據子流經過多副天線同步傳輸，在空中產生獨立的并行信道傳送這些信號流;為了避 免被切割的信號不一致，在接收端也采用多個天線同時接收，根據時間差的因素將分開的各信號重新組合，還原出原本的數據。

使用MIMO技術的好處是，可以通過增大天線的數量來傳輸信息子流，將多個數據子流同時發(fā)送到信道上，各發(fā)射信號占用同一頻帶，從而在不增加頻帶寬度 的情況下增加頻譜利用率。經測試，采用MIMO技術的無線局域網頻譜利用率可達到20-40bps/Hz，非常適合在室內環(huán)境下的無線網絡系統中應用。

綜上所述，使用MIMO技術后，可以令無線信號的傳輸距離、天線的接受范圍進一步擴大，信號抗干擾性更強，無線傳輸更為精準快速。而前面針對提升手機 在LTE或WiFi環(huán)境下的通訊品質，而推出的新式MIMO架構天線方案，無疑為用戶帶來了更流暢、快速的無線應用體驗。