Funkce a výběr 4G LTE antén

Funkce a výroba 4G LTE antén

I. Základní funkce 4G LTE antén
‌Příjem a konverze signálu‌
Antény, jako převodníky elektromagnetických vln a elektrických signálů, realizovat datovou interakci mezi základnovými stanicemi a terminály. Musí splňovat požadavky na frekvenční přizpůsobení (jako je LTE FDD pásmo B1/B3) a režim polarizace (hlavně vertikální polarizace), a poměr stojatých vln (VSWR) ≤ 2.0 ke snížení ztráty impedance nesouladu.

Technologie MIMO zvyšuje kapacitu
Prostorového multiplexování je dosaženo prostřednictvím vícenásobného vstupu vícenásobného výstupu (MIMO) technologie. Typická konfigurace 4×4 MIMO může zvýšit propustnost okrajové oblasti o 30%-50%, podpora maximální rychlosti 300 Mbps (80MHz šířka pásma).
Anténní pole využívá design s křížovou polarizací, v kombinaci s předkódováním (jako je rozklad SVD) pro optimalizaci efektu tvarování paprsku.

Rozmanitost proti rušení
Technologie diverzity (MRC, SC) přijímá signály prostřednictvím více antén pro boj s vícecestným vyblednutím a rušením průmyslového prostředí, a zlepšit stabilitu spojení.

‌Optimalizace směrového pokrytí‌
Směrová anténa dosahuje zisku 6-18dBi prostřednictvím mikropáskového pole, s nastavitelnou šířkou paprsku (30°-90° vodorovně, 7°-15° vertikálně), vhodné pro scénáře směrového pokrytí, jako jsou tunely a podzemní garáže.

Přenos a příjem signálu:
Antény LTE převádějí elektrické signály na elektromagnetické vlny pro přenos dat a příjem příchozích signálů ze základnových stanic.

MIMO (Vícenásobný vstup Vícenásobný výstup):
LTE využívá technologii MIMO, použití více antén k současnému vysílání a příjmu dat, zvýšení rychlosti přenosu dat a zlepšení odolnosti bezdrátových spojů.

Beamforming:
Tato technika směruje rádiové vlny určitým směrem, zvýšení síly signálu a snížení rušení, zejména v základnových stanicích.

Agregace operátorů:
LTE podporuje agregaci operátorů, kombinace více frekvenčních pásem pro zvýšení šířky pásma a rychlosti přenosu dat, vyžadující antény schopné zvládnout širší frekvenční rozsahy.

Diverzitní přístupy:
LTE využívá diverzitní techniky, použití více antén s různou polarizací nebo umístěním pro zlepšení odolnosti signálu a snížení rušení.

II. Klíčové indikátory a strategie pro výběr
‌Kompatibilita frekvenčního pásma‌
Musí pokrýt hlavní frekvenční pásmo 700-2700 MHz, a specifické scénáře musí podporovat dvoupásmové nebo vícerežimové (jako je řešení s jedinou anténou Cat.1bis pro nositelná zařízení).

‌Zisk a adaptace scény‌
Oblast se slabým signálem: Vyberte směrovou anténu s vysokým ziskem více než 12 dBi, a spojte jej s přenosovým uzlem pro rozšíření pokrytí;
Hustá městská oblast: Všesměrová anténa (3-5dBi) optimalizuje 360° pokrytí, s vodorovnou šířkou paprsku 65°-120°.

‌Úroveň ochrany a rozhraní‌
Venkovní nasazení vyžaduje stupeň ochrany IP67, a průmyslové scénáře preferují rozhraní typu SMA/N, podporující vodotěsné konektory a prodloužení kabelu.

Výběr typu antény
Všesměrová anténa: 60° rovnoměrné záření, zisk 3–5 dBi pro městské základnové stanice a pokrytí chytré domácnosti.
‌MIMO pole anténa‌: 4×4 vícekanálový, podpora prostorové diverzity a multiplexování pro vysokorychlostní mobilní komunikace a průmyslový internet věcí.
‌Širokopásmová přísavná anténa‌: 700-6000MHz pokrytí, magnetická základna pro rychlou instalaci pro komunikaci na vozidle a vzdálené monitorování.

Adaptace protokolu
Vyberte kompatibilní protokoly podle typu zařízení:
‌Cat.1bis/NB-IoT‌: nízkopříkonové úzkopásmové scénáře (jako jsou vodoměry, chytré pouliční osvětlení);
LTE-M: středně rychlá mobilní zařízení (jako jsou nositelná zařízení).

Iii. Typické scénáře aplikací a řešení nasazení
‌Rozšíření oblasti slabého signálu‌
Použijte externí směrové antény s vysokým ziskem (jako jsou 18dBi logaritmické periodické antény), nasadit reléové uzly k dosažení přenosu signálu, a kombinovat příjem MIMO 2×2 diverzity.

„Vysokorychlostní mobilní scénáře“.
Komunikace ve vozidle musí podporovat dynamické sledování paprsku a přepínání antény (Předání), kompenzovat Dopplerův posun, a přizpůsobit se scénářům, jako je vysokorychlostní železnice a drony.

Průmyslový internet věcí
Širokopásmové antény (700-2700MHz) jsou připojeny k řídicím jednotkám PLC, redundantní antény jsou konfigurovány pro zvýšení spolehlivosti, a kaskádová anténa rozšiřuje pokrytí.

Rozšíření základnové stanice
Mechanické nastavení sklonu antény (optimální 1°-5°) aby nedošlo ke zkreslení signálu; směrové antény se používají v hustých městských oblastech ke snížení rušení na společném kanálu.

IV. Směr technologického vývoje
Integrace milimetrových vln: miniaturizace antén pro vysokofrekvenční pásmo pro podporu 5G NR rozšířeného mobilního širokopásmového připojení (eMBB);
Inteligentní tvarování paprsku: Algoritmus AI optimalizuje fázi anténního pole v reálném čase, aby zlepšil účinnost spektra ve scénářích pro více uživatelů.

Výběr musí integrovat frekvenční pásmo, získat, požadavky na prostředí a protokol, a modulární design je upřednostňován pro přizpůsobení budoucím upgradům.