Apple 5G в будущих iPhone может выиграть от обнаружения объектов на основе mmWave

Аппаратное обеспечение Apple может предложить более высокие скорости 5G в будущем за счет использования сигналов mmWave, чтобы определять, не блокируют ли близлежащие объекты путь передачи, что позволит ему переключиться на другую конфигурацию антенны.

Линейка устройств iPhone 12 была запущена с поддержкой 5G во всем диапазоне. Поддержка телекоммуникационного стандарта обещает потребителям гигабитные скорости там, где они доступны в сотовой сети, с использованием связи mmWave.

Однако mmWave — самый темпераментный элемент 5G, с относительно хрупким сигналом, работающим на довольно коротком расстоянии для сотовой связи, а также легко блокируемым объектами. Это может варьироваться от руки пользователя до стекла и, возможно, даже при некоторых обстоятельствах.

Чтобы бороться с этим, устройства оснащены несколькими антеннами mmWave, что увеличивает вероятность того, что сигнал может быть получен или передан без блокировки внешними силами. Даже это не обязательно помогает полностью, поскольку, хотя устройство может автоматически переключаться на антенны, принимающие лучший сигнал в любое время, оно не знает, что вызывает проблемы.

Антенны для mmWave уже расположены в нескольких местах на iPhone.

Если бы можно было определить, вызвана ли проблема приема сигнала через определенные антенны ближайшим препятствием, например, размещением руки, было бы возможно, чтобы устройство сообщило пользователю о проблеме, которая может быть устранена при наличии гарантии.

В патенте, выданном Apple во вторник Управлением по патентам и товарным знакам США под названием «Электронные устройства с фазированными антенными решетками для выполнения операций обнаружения приближения», Apple предполагает, что возможно создание системы дальномера, специально использующей антенны mmWave.

Воспользовавшись тем фактом, что по всему устройству разбросано несколько антенн, система будет использовать фазированную антенную решетку с горизонтально-поляризованными и вертикально-поляризованными антеннами. Антенны также могут предлагать некоторую форму функции управления лучом с подключенной схемой.

Идея состоит в том, чтобы устройство передавало радиосигналы от одного набора каналов с выбранной фазой, а затем улавливало любые отражения сигнала, используя второй набор в той же фазированной решетке. Схема измерения фазы будет собирать значения измерения фазы из сигналов, полученных массивом, которые можно сравнивать с тем, что было передано, для создания значения разности фаз.

Объекты могут влиять на передачу радиосигналов, поэтому, хотя некоторые антенны в массиве могут быть затронуты, некоторые нет.

Это значение разности фаз может быть использовано для выполнения операций обнаружения близости объекта, а именно определения наличия чего-либо поблизости. Если обнаруженная разница превышает определенный порог при сравнении с предварительно определенным калиброванным значением, он будет с некоторой уверенностью знать, что поблизости есть объект, который мешает сигналам.

Определение наличия блокирующего объекта позволит устройству отключить фазированную антенную решетку и выбрать другую конфигурацию решетки. И наоборот, если окажется, что блокировки нет, система может безопасно повысить уровень мощности трансмиссии.

Хотя это можно было бы использовать во многих различных радиотехнологиях, патентная заявка, по-видимому, в основном предназначена для миллиметровых волн, с неоднократными упоминаниями частот «миллиметровых или сантиметровых волн».

В патенте указаны его изобретатели: Мэтью А. Моу, Родни А. Гомес Ангуло, Хариш Раджагопалан и Симоне Паулотто. Первоначально она была подана 27 февраля 2018 г.

Блок-схема для обнаружения ближайших препятствий с помощью mmWave.

Apple подает множество патентных заявок еженедельно, но, хотя наличие патентной заявки указывает на области, представляющие интерес для систем исследований и разработок Apple, это не гарантирует, что она будет использована в будущем продукте или услуге.

Учитывая наличие поддержки 5G и mmWave в iPhone текущего поколения, казалось бы правдоподобным, что Apple будет использовать какую-то систему, подобную этой, для улучшения функциональности, но неизвестно, используется ли она на самом деле. Вполне возможно, что Apple ограничена любой системой управления mmWave, используемой Qualcomm для своих антенн и модемов, хотя есть предположение, что Apple может продвинуться вперед в разработке своих собственных модемов в будущем.

Предыдущие патентные заявки Apple включают некоторые, касающиеся антенных и сигнальных технологий. В 2013 году компания получила патент на «микрослотную антенну», используя корпус устройства, позволяющий использовать антенны миллиметров в длину и микрон в ширину вместо более традиционных версий.