¿Por qué solo los teléfonos de gama alta admiten muchas bandas LTE?

La mayoría de los teléfonos de gama baja y media solo admiten 3/4 bandas LTE. Los teléfonos de gama alta, como el iPhone, o los buques insignia de Samsung y LG también son compatibles con muchas bandas.

  • iPhone 7: 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 12, 13, 17, 18, 19, 20, 25, 26, 27, 28, 29, 30
  • LG G4: 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 20, 28
  • Samsung S7: 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 12, 18, 19, 20, 29, 30 y el S8 tiene 22/24 de ellos.

Mientras tanto, cada teléfono inteligente de gama baja (en mi región) solo tiene 1, 3, 7, 20. No es una elección estúpida porque obtiene servicio LTE en casi todos los países europeos, pero no obtiene cobertura completa.

Y no es sólo una elección de la capacidad del módem. Incluso el Xiaomi Mi6 recientemente anunciado solo admite esas cuatro bandas. Y tiene lo último y lo mejor de Qualcomm. Mismo SoC y mismo módem que el Galaxy S8.

Estos smartphones de gama alta no tienen 35 antenas. No creo que haya 35 rutas de señal diferentes.

Entiendo que un teléfono inteligente de gama alta podría tener más antenas con varios front-end distintos, lo que permitiría usar múltiples frecuencias al mismo tiempo, pero no veo por qué un teléfono con solo dos antenas que admiten 800, 1800, 2100 y 2600 MHz no podría funcionar con todas esas frecuencias que están en el medio.

... porque es más fácil hacer menos trabajo?
No entiendo al 100% por qué se cerró esta pregunta. Claro, se lee un poco obstinado, pero pregunta por razones técnicas por las que los dispositivos están diseñados de una manera específica.

Respuestas (2)

¡Simplemente porque tener más bandas no solo requiere un conjunto de chips muy versátil, sino también un diseño de antena extenso!

Para explicar: es imposible hacer la antena perfecta para todas las frecuencias, pero puede hacer antenas de banda ancha "comprometidas". Puede hacerlo de muchas maneras, pero al final, debe integrarlas en un dispositivo móvil. Y ahí es donde se vuelve costoso:

Ahora, no solo tiene que simular y medir su antena de forma aislada, montada en un soporte de baja pérdida en una cámara anecoica, sino como parte integral de un sistema transceptor (teléfono).

Eso lleva a soluciones interesantes, como antenas incrustadas en la carcasa de plástico, mucho tiempo dedicado a ajustar los registros de control de RF del conjunto de chips, tener múltiples antenas de banda ancha para incluso tener la oportunidad de diversidad de ganancia en todas las bandas y, por supuesto, un desarrollo drásticamente mayor. tiempo y costos de certificación (¡tienes que aprobarlos!).

Agregar más bandas a estas que pueden recibir los conjuntos de chips también agregará la necesidad de más pruebas de ruido: ¡su sintonizador / sintetizador LO tendrá diferentes impulsos en diferentes frecuencias! Entonces, ese es otro ciclo de diseño, prueba y mejora que agrega para cada banda que agrega. Puede hacerlo más fácil arrojando dinero al problema (filtros, más capas de placa que permitan más redes de suministro que permitan un mejor aislamiento).

Esos son todos factores de costo, por lo que no lo hace si solo lanza un nuevo teléfono ligeramente modificado para un mercado específico cada dos meses. O, si realmente no le interesa el mercado que no pertenece a {inserte su mercado local aquí}.

Estos smartphones de gama alta no tienen 35 antenas. No creo que haya 35 rutas de señal diferentes.

Estoy de acuerdo en que no tengan 35 antenas. Pero en realidad, los números masivos de MIMO que la gente arroja cuando actualmente juegan el juego de bingo de palabras de moda para financiar la investigación 5G no están tan lejos, fíjate, no para dispositivos móviles (la física no te permite tener 35 estadísticamente independientes). recepciones en receptores arbitrariamente pequeños), y como se dijo, tendrías que optar por una antena de banda ancha (no puedes tener 35 antenas de banda estrecha cerca una de la otra y actuar como si fueran independientes. Mira una antena Yagi. Hay como máximo un dipolo emparejado allí. El resto es demasiado corto o demasiado largo, pero aún así, todo funciona como una antena), pero sí, tener múltiples cadenas de receptores activos es algo que ya hacemos y haremos más en el futuro.

Me gustaría tener una charla que me gustaría que viera: Dentro del chipset WiFi Atheros: Adrian Chadd en la aldea inalámbrica de Defcon14. No se trata de 4G, sino de Wifi, pero en algún lugar del último tercio, explica por qué no desea sintonizar su chip Wifi a frecuencias que la gente de Atheros no probó, aunque técnicamente puede hacerlo .

Solo otro aspecto que me acaba de impactar:

Podría ser el mismo chipset, pero ¿quién me dice que Qualcomm no te vende dispositivos que tienen algunas bandas deshabilitadas a un precio más bajo que los que tienen todas las bandas habilitadas? Después de todo, el rendimiento de los semiconductores está limitado por los daños en todas las piezas de un semiconductor, no solo en las partes digitales. La calibración de fábrica de los chips puede ser un tiempo de producción relevante y, por lo tanto, también un elemento de costo, por lo que también sería lógico vender chips que solo han sido calificados en algunas bandas a un precio diferente que aquellos que están calificados para todas las bandas.

“Ahora, […] tienes que simular y medir tu antena […] como parte integral de un sistema transceptor (teléfono)”. – E incluso después de una simulación y pruebas exhaustivas, puede terminar con situaciones como el (in) famoso iPhone 4, que dejaría caer las llamadas si lo sostuviera en su mano izquierda.
Muchas antenas multibanda no son solo de banda ancha que cubren todo el rango, sino que tienen múltiples subestructuras que resuenan a diferentes frecuencias. Entonces, su S11 tendrá un pico en cada frecuencia de interés.
@pericynthion sí, es cierto, probablemente no debería decir "banda ancha", sino algo así como "multibanda"; pero el punto sigue siendo el mismo: una buena coincidencia para muchas frecuencias significa compromisos en tamaño, costo o eficiencia general, sin importar lo que haga.
En efecto. ¡Gran respuesta! Supongo que mi punto es que tales antenas multibanda son en sí mismas difíciles y costosas de diseñar, especialmente en el contexto de un dispositivo altamente integrado.
@pericynthion sí. 800–2600 MHz? Utilice, por ejemplo. un vivaldi. Oh, solo necesitas bandas específicas de eso, y la antena tiene que funcionar y caber dentro de un teléfono... uuh, eso es mucho más difícil.
“Puede ser el mismo conjunto de chips, pero ¿quién me dice que Qualcomm no vende dispositivos que tienen algunas bandas deshabilitadas a un precio más bajo que aquellos que tienen todas las bandas habilitadas?” Trabajo para un fabricante de módems y la cantidad de bandas ciertamente está causando muchos problemas/trabajo. No sé acerca de nuestros precios, pero sería concebible que vendan el mismo chip con diferentes bandas (firmware) habilitadas a diferentes precios para cubrir una mayor parte del mercado y recuperar parte del costo de desarrollo.
@Michael hajo. Si gasta mucho en investigación y desarrollo para obtener chips más versátiles, es posible que aún no quiera perder el segmento de mercado de nivel de entrada al hacer que todos sus productos sean igualmente más caros, pero también es posible que desee dejar de producir los modelos "antiguos". Así que tienes que hacer modelos "nuevos" con características "antiguas". No es fácil de usar, pero es económicamente sensato.
También hay que tener en cuenta todos los filtros y amplificadores de potencia, así como la antena. Los filtros dúplex no se pueden compartir tan fácilmente como las antenas.
@patstew, para ser honesto, creo que gran parte del diplexado se realiza dentro del conjunto de chips hoy. No estoy muy seguro, pero la última vez que abrí un teléfono inteligente, no vi muchos filtros SAW de selección de banda específicos allí, y sabiendo el costo de BOM de las interfaces de radio de ejecución media que tienen algunos filtros de banda dedicados (mucho más amplio incluso de lo que tendría que lograr un diplexor celular), tengo mis dudas de que podría comprar un teléfono de menos de 1000 $ si tuviera filtros externos para cada par de enlaces ascendentes y descendentes.
AFAIK, no son filtros discretos individuales, todos están integrados en un puñado de paquetes FEM. Sin embargo, todavía hay un costo asociado con ellos. Por ejemplo, mira este desmontaje del Galaxy S7. Tiene Avago AFEM-9040, Murata FAJ15, Qorvo QM78064, Qorvo QM63001A y Qualcomm QFE3100 IC para su interfaz de RF, además de dos transceptores Qualcomm IC, solo para las radios celulares. Los teléfonos más baratos no tendrán todo eso.
Eso tiene más sentido. Pero creo que todavía nos falta algo. Con los OEM chinos (que no se preocupan mucho por las tarifas de licencia y han estado robando firmwares completos) y los conjuntos de chips Mediatek (que tienen AFAIK toda su configuración/firmware en el flash principal), no veo por qué un reproductor más pequeño habría enviado un teléfono con todas las bandas habilitadas, solo porque podían.
@Jean Mi respuesta es sobre eso. La física también se aplica a los chinos, al igual que la necesidad de certificación (no quiere meterse con la versión china de la FCC). Y: no obtiene una cantidad significativa de Snapdragons si Qualcomm cree que está robándoles; no puede ir de forma anónima a una tienda y decir: "oye, dame 100,000 SoC que están hechos por pedido y tienen meses de tiempo de entrega". Y los conjuntos de chips más baratos simplemente no tienen tanto de un soporte multibanda, exactamente por las razones mencionadas anteriormente. Cada banda adicional simplemente cuesta dinero extra, sin importar quién la implemente. **¡Sin atajos!**
@MarcusMüller, sí, gracias, pero solo hizo clic en mi cabeza cuando pensé que se trataba de un agrupamiento. Si eres un jugador menor, te complace anunciar un Snapdragon 821. Si eres LG o Samsung y estás construyendo un buque insignia, necesitas el Snapdragon 821 con el módem superior y todas las certificaciones. QC vende chips degradados para no tener que tirarlos todos, y los jugadores más grandes aún luchan por los premium.

¿Por qué solo los teléfonos de gama alta admiten muchas bandas LTE?

Dinero (tarifas de licencia), experiencia en ingeniería (para la antena) y posicionamiento en el mercado -> ¿cuál es el punto de vender teléfonos con bandas lte que no están en uso?

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