สัญญาณมือถือดีหรือไม่ มองอะไร?

เวลาเราบอกว่าสัญญาณมือถือดีหรือไม่ดี เรามักจะมองที่เบสแบนด์เท่านั้น แต่นี่เป็นความเข้าใจผิดจริงๆ คุณภาพของสัญญาณสมาร์ทโฟนได้รับผลกระทบจากปัจจัยหลายประการ

อย่างแรกคือเบสแบนด์ มีหน้าที่ในการแปลงข้อความ เสียง รูปภาพ และสัญญาณดิจิตอลอื่นๆ ของโทรศัพท์มือถือให้เป็นสัญญาณแอนะล็อกที่สามารถส่งในอากาศได้ ซึ่งเป็นก้าวแรกในการให้ข้อมูลข่าวสารอันยาวนาน

อย่างไรก็ตาม สัญญาณที่แปลงเป็นเบสแบนด์มักจะอ่อนแออย่างยิ่ง ถ้าเราส่งสัญญาณนี้ไปในอากาศโดยตรง มันจะจมลงทะเล ดังนั้น เราต้องซูมเข้าไปด้วย

การขยายสัญญาณต้องใช้เครื่องขยายกำลังเสียง ซึ่งคล้ายกับเครื่องขยายสัญญาณทั่วไปนี้

เปิดสวิตช์แล้วสามารถขยายเสียงที่แผ่วเบาได้ แต่ปัญหาคือ บางครั้งเราต้องการเสียงเพียง 60 เดซิเบล และบางครั้งเราต้องการเพียง 20 เดซิเบล และแอมพลิฟายเออร์ให้เสียงโดยตรง 100 เดซิเบล ในมือถือถ้าทำเหมือนกัน แบตหมดไวแน่นอน

ดังนั้น เราจำเป็นต้องเพิ่มปุ่มปรับไดนามิกเพื่อปรับกำลังที่ลำโพงต้องการเพื่อเล่นเสียง หากเสียงดัง แสดงว่ากำลังจ่ายมากขึ้น และเสียงต่ำ พลังงานก็จะจ่ายน้อยลง ในโทรศัพท์มือถือ อุปกรณ์ที่คล้ายกันนี้เรียกว่าตัวติดตามซองจดหมาย

มีสองเทคนิคที่ใช้กันทั่วไปในการติดตามซองจดหมายสัญญาณ อย่างแรกคือการติดตามกำลังเฉลี่ย ซึ่งตรงกับแหล่งจ่ายไฟโดยพิจารณาจากความแรงของสัญญาณโดยเฉลี่ยในช่วงระยะเวลาหนึ่ง ด้วยวิธีนี้ การใช้พลังงานเสมือนของส่วนสีแดงจะถูกบันทึกไว้

อย่างไรก็ตามเนื่องจากเรียกว่าปานกลางก็หมายความว่ายังมีของเสียอยู่ เพื่อบีบพลังของชิ้นส่วนสีเหลืองออก วิศวกรได้พัฒนาเทคโนโลยี "การติดตามซองจดหมาย" อีกรูปแบบหนึ่ง ซึ่งสามารถปรับกำลังในแบบเรียลไทม์และแบบไดนามิกตามความแรงของสัญญาณ ซึ่งแม่นยำมากและประหยัดพลังงานมากขึ้น

หลังจากการขยายสัญญาณเสร็จสิ้น ความถี่วิทยุจะต้อง "เชื่อมต่อ" กับเสาอากาศก่อนจึงจะสามารถส่งได้ในที่สุด งานหนึ่งคือการจับคู่อิมพีแดนซ์ระหว่างทั้งสอง

ถ้าเราเปรียบเทียบ RF และเสาอากาศกับท่อน้ำสองท่อ สัญญาณ (น้ำ) ควรไหลจากท่อด้านซ้ายไปยังท่อด้านขวา และยิ่งเร็วยิ่งดี ในสถานการณ์ในอุดมคติ ท่อทั้งสองมีเส้นผ่านศูนย์กลาง (ความต้านทาน) เท่ากัน และตำแหน่ง (ความต้านทาน) อยู่ในแนวเดียวกันพอดี ในเวลานี้ น้ำ (สัญญาณ) ทั้งหมดสามารถไหลออกมาได้โดยไม่มีสิ่งกีดขวาง

แต่สถานการณ์จริงมักจะไม่เหมาะนัก เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อน้ำด้านขวาจะหนาขึ้นหรือบางลงกะทันหัน หรือเปลี่ยนตำแหน่งเนื่องจากการจับที่มือมนุษย์ การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าโดยรอบ ฯลฯ

ในเวลานี้ ส่วนหนึ่งของน้ำ (สัญญาณ) จะ "ไหลย้อน" กลับทางท่อน้ำซ้าย (คลื่นความถี่วิทยุ) โดยตรง โดยไม่ไหลลงท่อน้ำขวา (เสาอากาศ) เลย อีกส่วนของน้ำ (สัญญาณ) จะหายไปส่งผลให้ปริมาณน้ำที่ไหลลงสู่ท่อน้ำที่เหมาะสมในที่สุด (เสาอากาศ) (ความแรงของสัญญาณ) จะเล็กลง

ดังนั้นผู้ผลิต RF จะทำการทดสอบจำนวนมากในสถานการณ์ต่างๆ เช่น การถือด้วยมือมนุษย์และการชาร์จโทรศัพท์มือถือในช่วงระยะเวลาการวิจัยและพัฒนา เพื่อช่วย RF คาดการณ์อุปสรรคที่อาจพบล่วงหน้าเพื่อ "เชื่อมต่อ" กับ เสาอากาศได้ดีขึ้นและเร็วขึ้นและมั่นใจได้ว่า "ท่อน้ำ" สองท่อ "สามารถเชื่อมต่อได้อย่างแม่นยำ

แต่ปัญหาคือมือของคนทั้งใหญ่และเล็ก มีการเรียงสับเปลี่ยนและการผสมผสานของตำแหน่งและจุดแข็งนับไม่ถ้วนที่แต่ละคนคุ้นเคย ห้องปฏิบัติการสามารถจำลองสถานการณ์ทั่วไปได้หลายสถานการณ์ แต่ไม่สามารถปรับความเป็นไปได้ทั้งหมดได้

กลศาสตร์ควอนตัมไม่แน่ใจ ความไวไม่เพิ่มขึ้น ปัญญาประดิษฐ์ Qualcomm Snapdragon X65 ซึ่งเปิดตัวในเดือนกุมภาพันธ์ปีนี้ ได้เปิดตัวเทคโนโลยีการเพิ่มประสิทธิภาพสัญญาณด้วย AI การใช้โมเดลการฝึกอบรม AI และการวิเคราะห์ข้อมูลขนาดใหญ่ จะตรวจจับสถานการณ์ต่างๆ ที่ผู้ใช้ถือเครื่องเทอร์มินัล และปรับเสาอากาศแบบไดนามิกในแบบเรียลไทม์ ปรับปรุงความแม่นยำของการตระหนักรู้สถานการณ์ได้ถึง 30%

เทียบเท่ากับการต่อสายยางระหว่างท่อน้ำ 2 ท่อ ไม่ว่าเส้นผ่านศูนย์กลางและตำแหน่งของท่อน้ำจะเปลี่ยนไปอย่างไร สายกลาง ก็มั่นใจได้ว่าน้ำ (สัญญาณ) จะไหลได้อย่างราบรื่นจากท่อน้ำด้านซ้ายไปยังท่อน้ำด้านขวา

การสื่อสารเคลื่อนที่เป็นโครงการที่เป็นระบบ ไม่ว่าจะเป็นการติดตามซองจดหมายหรือเทคโนโลยีใหม่ เช่น การเพิ่มประสิทธิภาพสัญญาณโดยใช้ AI ก็ต้องอาศัยความร่วมมืออย่างใกล้ชิดจากส่วนต่างๆ เช่น เบสแบนด์ RF front-end และเสาอากาศ

ในอดีต ส่วนประกอบเหล่านี้มักมาจากซัพพลายเออร์หลายราย เช่นเดียวกับทหารสองสามนายที่ขาดคำสั่ง ทุกคนต่อสู้อย่างอิสระ และเป็นการยากที่จะบรรลุความร่วมมือที่สมบูรณ์แบบ

ด้วยเหตุนี้ นับตั้งแต่ผลิตภัณฑ์รุ่นก่อนๆ กลยุทธ์ของ Qualcomm ได้รับการปรับเพื่อให้บริการโซลูชั่นแบบบูรณาการ เช่น เบสแบนด์ ความถี่วิทยุ และเสาอากาศ นั่นคือโมเด็ม Snapdragon 5G และระบบความถี่วิทยุ

การใช้โซลูชันแบบบูรณาการขั้นสูงจะทำให้ส่วนประกอบต่างๆ ร่วมมือกันอย่างใกล้ชิดยิ่งขึ้น ทำให้โทรศัพท์มือถือมีขนาดเล็กลง อายุการใช้งานแบตเตอรี่ยาวนานขึ้น และประสิทธิภาพสัญญาณดีขึ้น