Funkcja i wybór anten 4G LTE

Funkcje i produkcja anten 4G LTE

I. Podstawowe funkcje anten 4G LTE
„Odbiór i konwersja sygnału”.
Anteny, jako przetworniki fal elektromagnetycznych i sygnałów elektrycznych, realizować interakcję danych pomiędzy stacjami bazowymi i terminalami. Muszą spełniać wymagania dopasowania częstotliwości (takie jak pasmo LTE FDD B1/B3) i tryb polaryzacji (głównie polaryzacja pionowa), i współczynnik fali stojącej (VSWR) ≤ 2.0 w celu zmniejszenia strat wynikających z niedopasowania impedancji.

„Technologia MIMO zwiększa pojemność”.
Multipleksowanie przestrzenne osiąga się poprzez wielokrotne wejście i wielokrotne wyjście (MIMO) technologia. Typowa konfiguracja 4×4 MIMO może zwiększyć przepustowość obszaru brzegowego o 30%-50%, obsługujący maksymalną prędkość 300Mbps (80Szerokość pasma MHz).
Układ antenowy przyjmuje konstrukcję z polaryzacją krzyżową, w połączeniu z prekodowaniem (takie jak rozkład SVD) aby zoptymalizować efekt kształtowania wiązki.

„Różnorodność i przeciwdziałanie zakłóceniom”.
Technologia różnorodności (MRC, SC) odbiera sygnały przez wiele anten, aby przeciwdziałać zanikom wielościeżkowym i zakłóceniom środowiska przemysłowego, i poprawić stabilność łącza.

„Optymalizacja zasięgu kierunkowego”.
Antena kierunkowa osiąga zysk 6-18 dBi dzięki układowi mikropasków, z regulowaną szerokością belki (30°-90° w poziomie, 7°-15° w pionie), nadaje się do scenariuszy pokrycia kierunkowego, takich jak tunele i garaże podziemne.

Transmisja i odbiór sygnału:
Anteny LTE przekształcają sygnały elektryczne w fale elektromagnetyczne w celu przesyłania danych i odbierania sygnałów przychodzących ze stacji bazowych.

MIMO (Wiele wejść, wiele wyjść):
LTE wykorzystuje technologię MIMO, jednoczesne nadawanie i odbieranie danych za pomocą wielu anten, zwiększenie szybkości transmisji danych i poprawę niezawodności łączy bezprzewodowych.

Kształtowanie wiązki:
Technika ta kieruje fale radiowe w określonym kierunku, zwiększając siłę sygnału i redukując zakłócenia, zwłaszcza w stacjach bazowych.

Agregacja przewoźników:
LTE obsługuje agregację nośników, łączenie wielu pasm częstotliwości w celu zwiększenia przepustowości i szybkości transmisji danych, wymagających anten zdolnych do obsługi szerszych zakresów częstotliwości.

Podejścia dotyczące różnorodności:
LTE wykorzystuje techniki różnorodności, używanie wielu anten o różnych polaryzacjach lub lokalizacjach w celu poprawy stabilności sygnału i zmniejszenia zakłóceń.

Ii. Kluczowe wskaźniki i strategie selekcji
‌Kompatybilność pasma częstotliwości‌
Musi pokrywać główne pasmo częstotliwości 700–2700 MHz, a określone scenariusze muszą obsługiwać tryb dwuzakresowy lub wielomodowy (takie jak rozwiązanie z pojedynczą anteną Cat.1bis dla urządzeń przenośnych).

„Wzmocnienie i adaptacja sceny”.
„Obszar słabego sygnału”.: Wybierz antenę kierunkową o dużym wzmocnieniu większym niż 12 dBi, i dopasuj go do węzła przekaźnikowego, aby zwiększyć zasięg;
„Gęsty obszar miejski”.: Antena dookólna (3-5dBi) optymalizuje zasięg 360°, o szerokości belki poziomej 65°-120°.

„Poziom ochrony i interfejs”.
Instalacja na zewnątrz wymaga poziomu ochrony IP67, a scenariusze przemysłowe preferują interfejsy typu SMA/N, obsługujące wodoodporne złącza i przedłużacze kablowe.

„Wybór typu anteny”.
„Antena dookólna”.: 60° promieniowanie równomierne, zyskaj 3-5dBi dla miejskich stacji bazowych i zasięgu inteligentnego domu.
„Antena MIMO”.: 4×4 wielokanałowy, wspieranie różnorodności przestrzennej i multipleksowania na potrzeby szybkiej komunikacji mobilnej i przemysłowego Internetu rzeczy.
‌Szerokopasmowa antena z przyssawką‌: 700-6000zasięg MHz, podstawa magnetyczna do szybkiego montażu do komunikacji w pojeździe i zdalnego monitorowania.

„Dostosowanie protokołu”.
Wybierz kompatybilne protokoły w zależności od typu urządzenia:
‌Kat.1bis/NB-IoT‌: scenariusze wąskopasmowe o małej mocy (jak wodomierze, inteligentne oświetlenie uliczne);
‌LTE-M‌: urządzenia mobilne o średniej szybkości (takie jak urządzenia do noszenia).

Iii. Typowe scenariusze zastosowań i rozwiązania wdrożeniowe
„Słabe wzmocnienie obszaru sygnału”.
Użyj zewnętrznych anten kierunkowych o dużym zysku (takie jak anteny logarytmiczne okresowe 18 dBi), wdrożyć węzły przekaźnikowe, aby uzyskać przekaźnik sygnału, i połącz odbiór różnorodności MIMO 2×2.

„Scenariusze dotyczące szybkich urządzeń mobilnych”.
Komunikacja w pojazdach musi obsługiwać dynamiczne śledzenie wiązki i przełączanie anten (Przekazanie), kompensować przesunięcie Dopplera, i dostosować się do scenariuszy takich jak kolej dużych prędkości i drony.

„Przemysłowy Internet rzeczy”.
Anteny szerokopasmowe (700-2700MHZ) są podłączone do sterowników PLC, Anteny nadmiarowe są skonfigurowane w celu poprawy niezawodności, a kaskadowanie anten zwiększa zasięg.

„Rozbudowa stacji bazowej”.
Mechaniczna regulacja pochylenia anteny w dół (optymalnie 1°-5°) aby uniknąć zniekształceń sygnału; anteny kierunkowe są stosowane w gęsto zabudowanych obszarach miejskich w celu zmniejszenia zakłóceń współkanałowych.

Iv. Kierunek ewolucji technologii
„Integracja fal milimetrowych”.: miniaturyzacja anten pasmowych wysokiej częstotliwości w celu obsługi ulepszonego mobilnego Internetu szerokopasmowego 5G NR (eMBB);
„Inteligentne kształtowanie wiązki”.: Algorytm AI optymalizuje fazę układu antenowego w czasie rzeczywistym, aby poprawić wydajność widma w scenariuszach wielu użytkowników.

Wybór wymaga zintegrowania pasma częstotliwości, osiągać, wymagania dotyczące środowiska i protokołu, a konstrukcja modułowa ma priorytetowe znaczenie w celu dostosowania do przyszłych aktualizacji.