跟着其衔接可靠性和传输速度的大幅进步，LTE正敏捷在世界各地开展起来。依据全球移动供货商协会(GSA)的数据显现，现在已有超越318个LTE网络在111个国家和地区投入商用，而且在今年年底估计商用的LTE网络总数将超越350个。
在现已商用和正在计划的一切这些LTE网络中有一个共性，它们相同需求完结LTE的多输入，多输出(MIMO)需求。这些MIMO的需求会延展到基站和终端 设备中。在终端设备的事例中，有几个原因使得MIMO成为应战，包含：需求多个天线，继续不断变薄的趋势，前所未有的频带别离，运营商对低频的偏心，以及 在射频规划中缺少经历。
3G仅需求一个天线，而MIMO技能却需求至少两个天线。天线的数量会跟着MIMO规划成4×4和8×8而添加。为多个LTE天线(包含3G/2G备用天线、GPS、Wi-Fi、蓝牙和NFC)，找寻空间变得愈加困难。而高阶MIMO规划又与更轻浮的设备发生抵触。
随 着设备变得愈加轻浮，智能手机和平板电脑的内部空间正以每年25%的速度锐减。显现屏和电池取得了最高优先级，而比方处理器、内存、天线体系和其他部件只 能来抢夺剩下的空间。一方面是更薄的趋势，另一方面是MIMO和低频带(例如700MHz)需求物理尺度更大的天线装备，要一同满意这两个需求，这给原始 设备制造商们(OEM)以及他们的规划团队带来不行忽视的压力。
LTE的作业频段超越40个，掩盖了从450MHz到 2.7GHz，其间大约一半现已用于现有的设备中。为智能手机或平板电脑树立LTE制式的全球性周游，需求支撑到至少40个频段，在LTE还未掩盖到的区 域则降级为相应的3G制式 。在这些频段中，即使是在任一个很小的子集频段中，为必要的2×2或更多的MIMO寻觅天线空间都是具有应战性的，再加上比方Wi-Fi和其他技能的天线 时就显得愈加不简单了。
运营商们总是巴望更低的本钱开销(CapEx)和运营本钱(OpEx)，因而低频段成为他们的最佳选 择。一般的经历是更低的频率和更低密度的基站会给运营商带来更好的收益。较低的频带相同能供给较好的室内掩盖率，比方700MHz，在此频段也可以习惯迅 速生长的“物联网”(IoT) 商场的需求，供给杰出的无线网络，这也是确保用户满意度的要害。运营商们现在正重视600MHz频段在未来的运用机制。可是，较低的频带相同需求物理尺度 更大的天线，这就使得OEM厂商和他们的射频供货商在其更为轻浮的智能手机中放置天线时有必要更有创造性。IoT设备相同也存在天线空间约束的状况。
随 着LTE技能的遍及率上升，设备供货商在其产品中参加LTE的时分压力也随之而来。只是是由于跟从新技能的学习曲线(learning curve)就足以给经历丰富的智能手机供货商带来应战。而关于众多在M2M和IoT只要较少经历或许毫无经历的供货商来说，在产品中植入蜂窝技能便存在 更多的应战。
OEM厂商和他们的射频供货商不只是是要应对这些应战，而更重要的，是运用立异的解决计划来更有用地作业，一同在商场差异化中取得优势。
有源天线和射频解决计划：完结更好的灵活性、可靠性和功能
有 源天线体系可以协助OEM厂商和他们的射频供货商更有用地作业。比较于传统的无源天线，有源体系供给了在规划和功能上更高的灵活性。事实上，有源天线是适 应LTE的频段别离和MIMO需求的最简略的办法，它不仅能很好地满意运营商偏心低频的需求，一同还可以协助符合越来越薄的设备。
单 独一根的有源天线可以掩盖两个或许两个以上的LTE频段，乃至那些相隔很远的频段也没有问题，比方频段17(704MHz到746MHz)和频段 41(2496MHz到2690MHz)。单馈有源天线(Single-feed active antennas)现已开展为掩盖一切从698MHz到2700MHz范围内的LTE频段。这一灵活性使得更多的运营商能开展LTE的演进版别(LTE- Advanced)，也便是可以载波聚合。当别离的频段变得更远的时分，LTE-Advanced就更有应战性。体系规划者们越来越多地挑选有源天线体系 来应对这一应战。
有源天线体系给予了OEM厂商全新的挑选，以完结终端用户所重视的比方在语音、视频和数据传输，以及在3G 和4G等状况下的可靠性和功能。不同于无源天线，有源天线体系可以主动地重复调谐而且补偿由于用户头、手所发生的去谐效应(detuning effects)。这就意味着，智能手机和平板设备在选用有源天线时，能更好地供给快速的上行链路和下行链路的连通性，一同也呈现较少的掉话现象。杰出的 可靠性和功能令OEM厂商的品牌获益。在智能手机的事例中，运营商相同期望在品牌诺言和经营本钱两者中都可以获益，这样它们的客服接到的投诉电话将会更少。
有源天线体系一同也能进步OEM厂商竞的争优势。例如，在新产品的规划阶段，包含主板布局改动，或许设备有特别需求(如 外形和功能调整)，有源天线体系都可以动态调整，以习惯这些不断改动的环境条件。这将有用地削减新产品的本钱，并将其交货周期提早。OEM厂商可以最少化 其产品型号，由于有源体系的灵活性意味着它可以习惯每一个国家或用户的频带。
界说抱负的有源解决计划
由于有源天线体系为LTE MIMO的运用供给了许多优势，因而那么多射频供货商正活跃开发有源调试解决计划就显得并不令人吃惊。越来越多的挑选也都有着其本身的应战：首要将解决计划确认下来，这会比先确认其他的比方功能、可靠性、灵活性和易于集成等愈加有用。
成功完结的要害在于一个体系的计划。这个计划需求经过天线、有源器材和算法同步规划和优化作为完好的解决计划来完结最佳的功能。这个办法不只是供给给设备供 应商一个易于整合的解决计划，还能协助其产品以最快的速度面市，以及取得最低的本钱。其他的计划则需求多个进程去完结。首要，设备供货商需求别离获取天线 和芯片，而这些部件不能最优化的一同作业。其次，设备供货商有必要集成各种器材、优化软件，集成各项到设备中并期望它们都可以作业。这种计划将会是十分耗时 和贵重的，而且还会延伸学习曲线。一同，关于那些缺少天线专业知识的芯片供货商和大多数没有有源器材经历的天线公司来说，这种计划也或许难以取得支撑。
抱负的计划是一个有一体化的模块可以有用节约本钱，并被快速地添加到智能手机、平板电脑和其他无线设备中，而不是花费数周或许数月的时刻。这种即插即用的设 计削减了OEM厂商的研制本钱和产品上市时刻，一同他们不用雇佣一个射频团队去处理那些相应的作业。后者的优势则特别适用于那些只是只是把握有限的、乃至 毫无射频经历的M2M和IoT设备的工程师们。
一种解决计划是有源阻抗匹配。这一项技能可以在不影响功能的一同，将天线的物 理尺度削减50%。这个尺度的明显削减是十分有含义的，尤其是在电池体积在继续增长的一同，还有额定的天线需求集成到设备中的时分。别的，这一技能可以在 相同的天线体积的状况下用来掩盖更宽的频段。
抱负的状况下，有源阻抗匹配应该完结在馈电点(feedpoint)而不是远离 整个体系的当地，例如在收发芯片(transceiver chipset)中。在馈电点的规划将最大极限地进步功能，由于调试是要着眼于整个天线体系的。当调试放置在射频链路后端很远的当地，体系功能会对传输线 的电延时和损耗有晦气的影响。
波段开关是别的一个重要的办法。也被称作有源孔径(active aperture)，这项技能能动态地改动天线振子的电长度然后改动其频率响应。一种代替的办法现已在前面的有源匹配中讨论过，也便是在馈电点的调试电路 上改动天线的阻抗。这两种办法的首要差异，有源孔径/波段开关是一个用来粗调天线振子一同主动匹配在馈电点供给更优化的频率响应。
在曩昔，OEM厂商有必要在两种技能之间进行挑选，由于多个元件(例如可调电容和开关)形成的本钱问题。可是新的有源器材消除了那些权衡的进程，而是交融一个 四端口的开关和一个可调电容器在一个独自的射频集成电路(RFIC)中。这个规划运用波段开关调理贯穿了几百兆赫兹的频域，而且运用可调匹配功能来微调阻 抗。LTE技能中最大的天线应战呈现在1GHz以下，由于这个频段关于天线尺度最为灵敏。有源天线体系技能将会侧重去调谐这些较低的LTE频带。较高频率 的功能在优化这些高频内置天线尺度时就算不运用有源调理也比较简单完结。因而，它会更多的重视低频的阻抗匹配，供给一种更为有用的解决计划。
芯片供货商一般会规划一个射频集成电路(RFIC)去掩盖尽或许多的频段，习惯尽或许多的天线类型和匹配尽或许多的阻抗。因而，规划就需求在功能和本钱之间进行折衷。可是有着很多天线经历的供货商们知道，可调器材不能独登时去补偿一个很差的天线规划。一同一个富有经历的有源天线体系供货商也知道，为了完结最好的功能和最低价的本钱在规划一个天线和它的和谐电路时相同的重要。
跟着LTE逐步遍及，有源天线解决计划将会成为一个应对LTE的MIMO技能应战的必要的计划，一同协助OEM们在竞赛中具有锋芒毕露，制造出更高功能的设备。
