Λειτουργία και επιλογή κεραιών LTE 4G

Λειτουργίες και παραγωγή κεραιών 4G LTE

εγώ. Βασικές λειτουργίες κεραιών 4G LTE
Λήψη και μετατροπή σήματος
Κεραίες, ως μετατροπείς ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων και ηλεκτρικών σημάτων, πραγματοποίηση αλληλεπίδρασης δεδομένων μεταξύ σταθμών βάσης και τερματικών. Πρέπει να πληρούν τις απαιτήσεις αντιστοίχισης συχνότητας (όπως η ζώνη LTE FDD B1/B3) και λειτουργία πόλωσης (κυρίως κάθετη πόλωση), και η αναλογία στάσιμων κυμάτων (VSWR) ≤ 2.0 για τη μείωση της απώλειας αναντιστοιχίας αντίστασης.

Η τεχνολογία MIMO ενισχύει τη χωρητικότητα
Η χωρική πολυπλεξία επιτυγχάνεται μέσω πολλαπλών εισόδων πολλαπλής εξόδου (MIMO) τεχνολογία. Μια τυπική διαμόρφωση MIMO 4×4 μπορεί να αυξήσει τη διεκπεραίωση της περιοχής ακμών κατά 30%-50%, υποστηρίζει ρυθμό αιχμής 300 Mbps (80Εύρος ζώνης MHz).
Η συστοιχία κεραιών υιοθετεί σχέδιο διασταυρούμενης πόλωσης, σε συνδυασμό με προκωδικοποίηση (όπως η αποσύνθεση SVD) για βελτιστοποίηση του εφέ διαμόρφωσης δέσμης.

Αντιπαρεμβολές διαφορετικότητας
Τεχνολογία διαφορετικότητας (MRC, SC) λαμβάνει σήματα μέσω πολλαπλών κεραιών για την καταπολέμηση της εξασθένισης πολλαπλών διαδρομών και των παρεμβολών στο βιομηχανικό περιβάλλον, και να βελτιώσει τη σταθερότητα του συνδέσμου.

Βελτιστοποίηση κατευθυντικής κάλυψης
Η κατευθυντική κεραία επιτυγχάνει κέρδος 6-18dBi μέσω μιας συστοιχίας patch microstrip, με ρυθμιζόμενο πλάτος δοκού (30°-90° οριζόντια, 7°-15° κατακόρυφα), κατάλληλο για σενάρια κατευθυντικής κάλυψης όπως σήραγγες και υπόγεια γκαράζ.

Μετάδοση και λήψη σήματος:
Οι κεραίες LTE μετατρέπουν τα ηλεκτρικά σήματα σε ηλεκτρομαγνητικά κύματα για τη μετάδοση δεδομένων και τη λήψη εισερχόμενων σημάτων από τους σταθμούς βάσης.

MIMO (Πολλαπλή είσοδος Πολλαπλή έξοδος):
Το LTE χρησιμοποιεί τεχνολογία MIMO, χρήση πολλαπλών κεραιών για τη μετάδοση και λήψη δεδομένων ταυτόχρονα, increasing data rates and improving the robustness of wireless links.

Beamforming:
This technique directs radio waves in a specific direction, enhancing signal strength and reducing interference, especially in base stations.

Carrier Aggregation:
LTE supports carrier aggregation, combining multiple frequency bands to increase bandwidth and data rates, requiring antennas capable of handling wider frequency ranges.

Diversity Approaches:
LTE employs diversity techniques, using multiple antennas with different polarizations or locations to improve signal robustness and reduce interference.

II. Key Indicators and Strategies for Selection
‌Frequency Band Compatibility‌
It needs to cover the mainstream frequency band of 700-2700MHz, and specific scenarios need to support dual-band or multi-mode (such as Cat.1bis single antenna solution for wearable devices).

‌Gain and scene adaptation‌
‌Weak signal area‌: Select a high-gain directional antenna of more than 12dBi, and match it with a relay node to expand coverage;
‌Dense urban area‌: Omnidirectional antenna (3-5dBi) optimizes 360° coverage, with a horizontal beam width of 65°-120°.

‌Protection level and interface‌
Outdoor deployment requires IP67 protection level, and industrial scenarios prefer SMA/N-type interfaces, supporting waterproof connectors and cable extension.

‌Antenna type selection‌
‌Omnidirectional antenna‌: 60° uniform radiation, gain 3-5dBi for urban base stations and smart home coverage.
‌MIMO array antenna‌: 4×4 multi-channel, supporting spatial diversity and multiplexing for high-speed mobile communications and industrial Internet of Things.
‌Wideband suction cup antenna‌: 700-6000MHz coverage, magnetic base for quick installation for vehicle-mounted communications and remote monitoring.

‌Protocol Adaptation‌
Select compatible protocols according to device type:
‌Cat.1bis/NB-IoT‌: low-power narrowband scenarios (such as water meters, smart street lights);
‌LTE-M‌: medium-speed mobile devices (such as wearable devices).

III. Typical application scenarios and deployment solutions
‌Weak signal area enhancement‌
Use external high-gain directional antennas (such as 18dBi logarithmic periodic antennas), deploy relay nodes to achieve signal relay, and combine MIMO 2×2 diversity reception.

‌High-speed mobile scenarios‌
Οι επικοινωνίες εντός του οχήματος πρέπει να υποστηρίζουν δυναμική παρακολούθηση δέσμης και εναλλαγή κεραίας (Παράδοση), αντιστάθμιση της μετατόπισης Doppler, και να προσαρμοστούν σε σενάρια όπως σιδηροδρομικές γραμμές υψηλής ταχύτητας και drones.

Βιομηχανικό Διαδίκτυο των Πραγμάτων
Κεραίες ευρείας ζώνης (700-2700MHz) συνδέονται με ελεγκτές PLC, Οι περιττές κεραίες έχουν διαμορφωθεί για να βελτιώνουν την αξιοπιστία, και η διαδοχή κεραίας επεκτείνει την κάλυψη.

Επέκταση σταθμού βάσης
Μηχανική ρύθμιση κλίσης κεραίας (βέλτιστη 1°-5°) για να αποφευχθεί η παραμόρφωση του σήματος; Οι κατευθυντικές κεραίες χρησιμοποιούνται σε πυκνές αστικές περιοχές για τη μείωση των παρεμβολών μεταξύ των καναλιών.

IV. Κατεύθυνση Εξέλιξης Τεχνολογίας
Ολοκλήρωση κυμάτων χιλιοστού: σμίκρυνση κεραιών ζώνης υψηλής συχνότητας για υποστήριξη βελτιωμένης ευρυζωνικής κινητής τηλεφωνίας 5G NR (eMBB);
Έξυπνη διαμόρφωση δέσμης: Ο αλγόριθμος AI βελτιστοποιεί τη φάση της διάταξης κεραιών σε πραγματικό χρόνο για να βελτιώσει την απόδοση του φάσματος σε σενάρια πολλών χρηστών.

Η επιλογή πρέπει να ενσωματώσει τη ζώνη συχνοτήτων, κέρδος, απαιτήσεις περιβάλλοντος και πρωτοκόλλου, και ο αρθρωτός σχεδιασμός έχει προτεραιότητα για προσαρμογή σε μελλοντικές αναβαθμίσεις.