4G LTE天線的功能和選擇

4G LTE天線的功能和生產

我. 4G LTE天線的核心功能
‌信號接收與轉換‌
天線, 作為電磁波和電信號的轉換器, 實現基站與終端之間的數據交互. 它們必須滿足頻率匹配的要求 (例如LTE FDD頻段B1/B3) 和偏振模式 (主要是垂直偏振), 和駐波比 (駐波比) ≤ 2.0 減少阻抗失配損耗.

‌MIMO技術增強容量‌‌
通過多輸入多輸出實現空間復用 (多輸入多輸出) 技術. 典型的 4×4 MIMO 配置可以通過以下方式提高邊緣區域吞吐量： 30%-50%, 支持峰值300Mbps速率 (80MHz帶寬).
天線陣列採用交叉極化設計, 與預編碼相結合 (比如SVD分解) 優化波束形成效果.

‌多樣性抗干擾‌
多元化技術 (醫學研究委員會, SC) 通過多個天線接收信號，以對抗多徑衰落和工業環境干擾, 並提高鏈接穩定性.

‌定向覆蓋優化‌
定向天線通過微帶貼片陣列實現6-18dBi增益, 光束寬度可調 (30水平°-90°, 7垂直°-15°), 適用於隧道、地下車庫等定向覆蓋場景.

信號傳輸與接收:
LTE 天線將電信號轉換為電磁波以傳輸數據並接收來自基站的傳入信號.

多輸入多輸出 (多輸入多輸出):
LTE利用MIMO技術, 使用多個天線同時發送和接收數據, 提高數據速率並提高無線鏈路的穩健性.

波束成形:
該技術將無線電波引導至特定方向, 增強信號強度並減少干擾, 尤其是在基站.

載波聚合:
LTE支持載波聚合, 組合多個頻段以增加帶寬和數據速率, 需要能夠處理更寬頻率範圍的天線.

多元化方法:
LTE 採用分集技術, 使用具有不同極化或位置的多個天線來提高信號魯棒性並減少干擾.

ii. 關鍵指標和選擇策略
‌頻段兼容性‌
需要覆蓋700-2700MHz主流頻段, 並且特定場景需要支持雙頻或多模 (例如用於可穿戴設備的 Cat.1bis 單天線解決方案).

‌增益和場景適應‌
‌信號弱區‌: 選擇12dBi以上高增益定向天線, 並搭配中繼節點擴大覆蓋範圍;
‌密集市區‌: 全向天線 (3-5分貝) 優化 360° 覆蓋範圍, 水平波束寬度為65°-120°.

‌防護等級和接口‌
室外部署需要IP67防護等級, 而工業場景更青睞SMA/N型接口, 支持防水連接器和延長線.

‌天線類型選擇‌‌
‌全向天線‌: 60° 輻射均勻, 城市基站和智能家居覆蓋增益3-5dBi.
‌MIMO陣列天線‌: 4×4多通道, 支持高速移動通信和工業物聯網的空間分集和復用.
‌寬帶吸盤天線‌: 700-6000MHz 覆蓋範圍, 磁性底座，可快速安裝用於車載通信和遠程監控.

‌協議適配‌
根據設備類型選擇兼容協議:
‌Cat.1bis/NB-IoT‌: 低功耗窄帶場景 (比如水錶, 智能路燈);
LTE-M: 中速移動設備 (例如可穿戴設備).

iii. 典型應用場景及部署方案
‌弱信號區域增強‌‌
使用外部高增益定向天線 (如18dBi對數週期天線), 部署中繼節點實現信號中繼, 並結合MIMO 2×2分集接收.

‌高速移動場景‌
車載通信需要支持動態波束跟踪和天線切換 (交出), 補償多普勒頻移, 並適配高鐵、無人機等場景.

‌工業物聯網‌‌
寬帶天線 (700-2700MHz) 連接到 PLC 控制器, 配置冗余天線，提高可靠性, 天線級聯擴大覆蓋範圍.

‌基站擴容‌
機械天線下傾角調節 (最佳1°-5°) 以避免信號失真; 在人口稠密的城市地區使用定向天線以減少同頻干擾.

iv. 技術演進方向
‌毫米波集成‌: 高頻段天線小型化以支持 5G NR 增強型移動寬帶 (移動寬帶);
‌智能波束形成‌: AI算法實時優化天線陣列相位，提高多用戶場景頻譜效率.

選擇需要結合頻段, 獲得, 環境和協議要求, 並且優先採用模塊化設計，以適應未來的升級.