4G LTEアンテナの機能と選択

4G LTEアンテナの機能と製造

私. 4G LTEアンテナのコア機能
‌信号の受信と変換‌
アンテナ, 電磁波と電気信号の変換器として, 基地局と端末間のデータ通信を実現する. 周波数整合の要件を満たさなければなりません (LTE FDDバンドB1/B3など) と偏波モード (主に垂直偏波), と定在波比 (VSWR) ≤ 2.0 インピーダンス不整合損失を低減するため.

‌MIMO テクノロジーにより容量が向上‌
複数入力複数出力により空間多重化を実現 (MIMO) テクノロジー. 一般的な 4×4 MIMO 構成では、エッジエリアのスループットを次のように向上させることができます。 30%-50%, 300Mbpsのピークレートをサポート (80MHz帯域幅).
アンテナアレイは交差偏波設計を採用, プリコーディングと組み合わせる (SVD分解など) ビームフォーミング効果を最適化する.

「多様性の妨害防止」
ダイバーシティテクノロジー (MRC, SC) 複数のアンテナを通じて信号を受信し、マルチパスフェージングや産業環境の干渉に対処します。, リンクの安定性を向上させます.

‌指向性カバレッジの最適化‌
指向性アンテナは、マイクロストリップパッチアレイを通じて 6 ～ 18dBi のゲインを実現します。, 調整可能なビーム幅付き (30水平方向 °-90°, 7垂直方向 °-15°), トンネルや地下ガレージなどの指向性をカバーするシナリオに適しています.

信号の送受信:
LTE アンテナは電気信号を電磁波に変換してデータを送信し、基地局からの受信信号を受信します。.

MIMO (複数入力複数出力):
LTEはMIMO技術を利用します, 複数のアンテナを使用してデータを同時に送信および受信する, データ速度の向上と無線リンクの堅牢性の向上.

ビームフォーミング:
電波を特定の方向に向ける技術です, 信号強度を強化し、干渉を軽減する, 特に基地局では.

キャリアアグリゲーション:
LTEはキャリアアグリゲーションをサポート, 複数の周波数帯域を組み合わせて帯域幅とデータレートを向上させる, より広い周波数範囲を処理できるアンテナが必要.

ダイバーシティへの取り組み:
LTE はダイバーシティ技術を採用しています, 異なる偏波または位置を持つ複数のアンテナを使用して、信号の堅牢性を向上させ、干渉を低減します。.

ii. 選定のための主要な指標と戦略
‌周波数帯域の互換性‌
700～2700MHzの主流周波数帯域をカバーする必要がある, 特定のシナリオではデュアルバンドまたはマルチモードをサポートする必要がある (ウェアラブルデバイス向けの Cat.1bis シングルアンテナソリューションなど).

‌ゲインとシーンの適応‌
‌電波弱エリア‌: 12dBi以上の高利得指向性アンテナを選択してください, 中継ノードと組み合わせてカバレッジを拡大します;
‌密集市街地‌: 全方向性アンテナ (3-5dBi) 360°のカバー範囲を最適化します, 水平ビーム幅65°～120°.

保護レベルとインターフェース‌
屋外での展開には IP67 保護レベルが必要です, 産業シナリオでは SMA/N タイプのインターフェイスが好まれます, 防水コネクタとケーブル延長をサポート.

‌アンテナタイプの選択‌
無指向性アンテナ: 60° 均一な放射線, 都市部の基地局とスマートホームのカバレッジでは 3 ～ 5dBi を獲得.
MIMOアレイアンテナ: 4×4マルチチャンネル, 高速モバイル通信と産業用モノのインターネットのための空間ダイバーシティと多重化をサポート.
広帯域吸盤アンテナ: 700-6000MHzのカバー範囲, 車載通信と遠隔監視のための迅速な設置のための磁気ベース.

「プロトコルの適応」
デバイスの種類に応じて互換性のあるプロトコルを選択する:
‌Cat.1bis/NB-IoT‌: 低電力狭帯域シナリオ (水道メーターなど, スマート街路灯);
LTE-M: 中速モバイルデバイス (ウェアラブルデバイスなど).

iii. 典型的なアプリケーションシナリオと導入ソリューション
‌弱信号エリア強化‌
外部の高利得指向性アンテナを使用する (18dBi対数周期アンテナなど), 中継ノードを展開して信号中継を実現する, MIMO 2×2 ダイバーシティ受信を組み合わせます.

‌高速モバイルのシナリオ‌
車載通信は動的なビーム追跡とアンテナ切り替えをサポートする必要がある (引き渡す), ドップラーシフトを補正する, 高速鉄道やドローンなどのシナリオに適応します.

「産業用モノのインターネット」
広帯域アンテナ (700-2700MHz) PLCコントローラーに接続されています, 信頼性を向上させるために冗長アンテナが構成されています, アンテナのカスケード接続によりカバレッジが拡大します.

基地局の拡張
機械式アンテナのダウンチルト調整 (最適な1°～5°) 信号の歪みを避けるために; 指向性アンテナは、同一チャネル干渉を軽減するために密集した都市部で使用されます。.

IV. 技術進化の方向性
ミリ波の統合: 5G NR強化モバイルブロードバンドをサポートする高周波帯域アンテナの小型化 (eMBB);
インテリジェントなビームフォーミング: AI アルゴリズムによりアンテナアレイの位相がリアルタイムで最適化され、マルチユーザーシナリオでのスペクトル効率が向上します。.

選択には周波数帯域を統合する必要があります, 得, 環境とプロトコルの要件, 将来のアップグレードに適応するためにモジュラー設計が優先されます。.