Funkcija in izbira 4G LTE antene

Funkcije in izdelava 4G LTE anten

I. Osnovne funkcije anten 4G LTE
‌Sprejem in pretvorba signala‌
Antene, kot pretvorniki elektromagnetnih valov in električnih signalov, realizirati podatkovno interakcijo med baznimi postajami in terminali. Izpolnjevati morajo zahteve frekvenčnega ujemanja (kot je pas LTE FDD B1/B3) in polarizacijski način (predvsem vertikalna polarizacija), in razmerje stojnega vala (VSWR) ≤ 2.0 za zmanjšanje izgube neusklajenosti impedance.

‌Tehnologija MIMO povečuje zmogljivost‌
Prostorsko multipleksiranje je doseženo z več vhodi in izhodi (MIMO) tehnologija. Tipična konfiguracija 4×4 MIMO lahko poveča prepustnost robnega območja za 30%-50%, podpira najvišjo hitrost 300 Mbps (80MHz pasovna širina).
Antenski niz ima zasnovo navzkrižne polarizacije, v kombinaciji s predkodiranjem (kot je razgradnja SVD) za optimizacijo učinka oblikovanja snopa.

‌Različnost proti motnjam‌
Tehnologija raznolikosti (MRC, SC) sprejema signale prek več anten za boj proti večpatovnemu bledenju in motnjam v industrijskem okolju, in izboljša stabilnost povezave.

‌Optimizacija usmerjene pokritosti‌
Usmerjena antena doseže 6-18dBi ojačanje z mikrotrakastim nizom, z nastavljivo širino žarka (30°-90° vodoravno, 7°-15° navpično), primeren za scenarije usmerjene pokritosti, kot so predori in podzemne garaže.

Prenos in sprejem signala:
Antene LTE pretvarjajo električne signale v elektromagnetne valove za prenos podatkov in sprejemanje dohodnih signalov iz baznih postaj.

MIMO (Več vhodov Več izhodov):
LTE uporablja tehnologijo MIMO, uporaba več anten za hkratni prenos in sprejemanje podatkov, povečanje hitrosti prenosa podatkov in izboljšanje robustnosti brezžičnih povezav.

Oblikovanje snopa:
Ta tehnika usmerja radijske valove v določeno smer, povečanje moči signala in zmanjšanje motenj, predvsem v baznih postajah.

Združevanje nosilcev:
LTE podpira združevanje operaterjev, združevanje več frekvenčnih pasov za povečanje pasovne širine in hitrosti prenosa podatkov, ki zahtevajo antene, ki so sposobne obravnavati širša frekvenčna območja.

Pristopi raznolikosti:
LTE uporablja tehnike raznolikosti, uporaba več anten z različnimi polarizacijami ali lokacijami za izboljšanje robustnosti signala in zmanjšanje motenj.

Ii. Ključni kazalniki in strategije za izbor
Združljivost frekvenčnega pasu
Pokriti mora glavni frekvenčni pas 700–2700MHz, in posebni scenariji morajo podpirati dvopasovni ali večnačinovni način (kot je rešitev z eno anteno Cat.1bis za nosljive naprave).

‌Ojačanje in prilagoditev scene‌
Območje šibkega signala: Izberite visoko usmerjeno anteno z več kot 12 dBi, in ga uskladite z relejnim vozliščem, da razširite pokritost;
Gosto mestno območje: Vsesmerna antena (3-5dBi) optimizira 360° pokritost, s horizontalno širino žarka 65°-120°.

‌Raven zaščite in vmesnik‌
Namestitev na prostem zahteva stopnjo zaščite IP67, in industrijski scenariji dajejo prednost vmesnikom tipa SMA/N, podpira vodotesne konektorje in podaljške kabla.

‌Izbira tipa antene‌
Vsesmerna antena: 60° enakomerno sevanje, dobiček 3-5dBi za mestne bazne postaje in pokritost pametnega doma.
‌MIMO antenski niz‌: 4×4 večkanalni, podpiranje prostorske raznolikosti in multipleksiranja za hitre mobilne komunikacije in industrijski internet stvari.
‌Širokopasovna prisesna antena‌: 700-6000MHz pokritost, magnetna podlaga za hitro namestitev za komunikacije v vozilu in nadzor na daljavo.

Prilagoditev protokola
Izberite združljive protokole glede na vrsto naprave:
‌Cat.1bis/NB-IoT‌: ozkopasovni scenariji z nizko porabo energije (kot so vodomeri, pametne ulične luči);
LTE-M: srednje hitre mobilne naprave (kot so nosljive naprave).

Iii. Tipični scenariji uporabe in rešitve za uvajanje
‌Izboljšanje območja šibkega signala‌
Uporabite zunanje usmerjene antene z visokim ojačenjem (kot so 18dBi logaritemske periodične antene), razporedite relejna vozlišča, da dosežete prenos signala, in združite raznovrstni sprejem MIMO 2×2.

‌Mobilni scenariji visoke hitrosti‌
Komunikacije v vozilu morajo podpirati dinamično sledenje žarkom in preklapljanje antene (Primopredaja), kompenzira Dopplerjev premik, in prilagajanje scenarijem, kot so hitre železnice in brezpilotna letala.

‌Industrijski internet stvari‌
Širokopasovne antene (700-2700MHz) so povezani s PLC krmilniki, redundantne antene so konfigurirane za izboljšanje zanesljivosti, kaskadna antena pa razširi pokritost.

Razširitev bazne postaje
Mehanska nastavitev nagiba antene navzdol (optimalno 1°-5°) da preprečite popačenje signala; usmerjene antene se uporabljajo v gosto naseljenih urbanih območjih za zmanjšanje motenj v sokanalnem kanalu.

Iv. Smer razvoja tehnologije
‌Integracija milimetrskih valov‌: miniaturizacija visokofrekvenčnih anten za podporo izboljšane mobilne širokopasovne povezave 5G NR (eMBB);
‌Inteligentno oblikovanje žarka‌: Algoritem AI optimizira fazo antenskega niza v realnem času za izboljšanje učinkovitosti spektra v večuporabniških scenarijih.

Izbor mora vključevati frekvenčni pas, dobiček, okoljske in protokolarne zahteve, in modularna zasnova ima prednost za prilagajanje prihodnjim nadgradnjam.