Antenne
Antennentechnik im Mobilfunk
2021-10-11 www.whwireless.com
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Die Antenne ist ein unverzichtbarer Bestandteil der Mobilkommunikation und spielt eine sehr wichtige Rolle, es befindet sich zwischen dem Transceiver und dem Ausbreitungsraum der elektromagnetischen Wellen und erreicht eine effektive Energieübertragung zwischen beiden. Durch die Gestaltung der Strahlungseigenschaften der Antenne kann die räumliche Verteilung der elektromagnetischen Energie gesteuert werden, um die Ressourcennutzung zu verbessern und die Netzqualität zu optimieren. Insbesondere bei der Entwicklung von 3G hat sich Smart Antenna zu einem Hot Spot in der jüngsten internationalen Mobilfunkforschung entwickelt.
A, Mobilfunkantenne mit der Schlüsseltechnologie
⒈ Symmetrischer Oszillator und Antennenarray
Die im Strom verwendete Antennenform Mobile Kommunikation ist hauptsächlich Linienantenne, dh die Länge des Antennenstrahlkörpers l ist viel größer als sein Durchmesser d Linienantenne basiert auf symmetrischem Oszillator. Wenn die Wellenlänge, die durch die Frequenzänderung des Hochfrequenzstroms durch den Draht bestimmt wird, viel größer ist als die Länge des Drahtes, kann davon ausgegangen werden, dass die Amplitude und Phase des Stroms auf dem Draht gleich sind, nur sein Wert mit Zeit t für sinusförmige Änderungen, dieser kurze Draht wird Stromelement oder Hertzscher Dipol genannt, kann als eigenständige Antenne verwendet werden oder zu einer komplexen Antennenbaueinheit werden. Das komplexe elektromagnetische Feld der Antenne im Weltraum kann als Ergebnis der iterativen Addition elektromagnetischer Felder gesehen werden, die von vielen Stromelementen erzeugt werden. Die Strahlungsleistung eines Stromelements ist der Durchschnitt der elektromagnetischen Energie, die pro Zeiteinheit durch die Kugel nach außen abgestrahlt wird. Die Energie des abgestrahlten Feldes wird nicht mehr an die Wellenquelle zurückgegeben, es ist also ein Energieverlust für die Quelle. Wenn wir das Konzept einer Schaltung einführen, verwenden wir den Ersatzwiderstand, um diesen Teil der abgestrahlten Leistung auszudrücken, dann wird dieser Widerstand als Strahlungswiderstand bezeichnet, der Strahlungswiderstand des aktuellen Elements ist:
RΣ = 80π2(l/λ)2(l)
Durch Integration der Berechnung erhält man das Richtungsdiagramm des aktuellen Elements. Wenn l/λ < 0,5 ist, wird die Richtungskarte mit zunehmendem l/λ scharf und weist nur die Hauptklappe auf, die senkrecht zur Oszillatorachse steht; wenn l/λ > 0,5, erscheint eine Sekundärklappe, und wenn l/λ ansteigt, wird die ursprüngliche Sekundärklappe allmählich zur Hauptklappe, während die ursprüngliche Hauptklappe zur Sekundärklappe wird; bei l/λ = 1 verschwindet die Hauptklappe. Diese Richtungsänderung wird hauptsächlich durch die Änderung der Stromverteilung am Oszillator verursacht.
Mehrere symmetrische Oszillatoren kombiniert, um das Antennenarray zu bilden. Nach der symmetrischen Oszillatoranordnung ist der Antennen-Array kann in lineares Array, ebenes Array und dreidimensionales Array usw. unterteilt werden, verschiedene Anordnungen haben unterschiedliche Array-Faktoren. Nach dem direktionalen Multiplikationsprinzip können Sie unter Verwendung des gleichen symmetrischen Oszillators wie das Antennenarray der Einheitsantenne, solange die Ausrichtungsposition oder Einspeisephase, unterschiedliche Richtcharakteristiken erhalten. Mobile Kommunikation im Basisstation Rundstrahlantenne mit hohem Gewinn ist der Oszillator für koaxiale Anordnung, Kompression der vertikalen Fläche der Strahlbreite und der Strahlungsenergie in Richtung senkrecht zum Oszillator konzentriert, um den Gewinn der Antenne zu verbessern.
Die Richtcharakteristik der Antenne und Gewinn
Die Richtcharakteristik der Antenne kann verwendet werden, um das Richtdiagramm zu beschreiben, aber die Zahl, die die Konzentration der elektromagnetischen Energie der Antennenstrahlung ausdrückt, wird oft als Richtkoeffizient D verwendet. Er ist definiert als: bei gleicher Strahlungsleistung, Richtantenne in die maximale Strahlungsrichtungsferne Fläche eines Punktes der Leistungsflussdichte (Einheitsfläche durch die elektrische Feldleistung, ist proportional zum Quadrat der elektrischen Feldstärke) und keine Richtantenne im Punkt der Leistungsflussdichte. Dichte des Verhältnisses.
Und da der Verlust der Antenne selbst sehr gering ist, kann davon ausgegangen werden, dass die Strahlungsleistung der Antenne klein ist, kann die Strahlungsleistung der Welt gleich der Eingangsleistung betrachtet werden, dh der Antennenwirkungsgrad η = 100%, dann die Antenne Gewinn G = - D = D, dh der Antennengewinn und der Antennenrichtungskoeffizient im Wert sind gleich.
Um den Gewinn der Antenne zu verbessern, sollte man sich im Falle der Beibehaltung der gleichen Strahlungseigenschaften in der horizontalen Ebene hauptsächlich auf die Verringerung der Breite der Strahlungsklappe in der vertikalen Ebene verlassen. Die Längenänderung des Vibrators bei der Verstärkung ist sehr begrenzt, das Antennenarray ist derzeit das wichtigste Mittel, um eine hohe Verstärkung zu erzielen. Linear Array ist das einfachste und praktischste omnidirektionales Antennenarray , in einer Linie mit der Achse des Schwingers auf der gleichen Achse, entsprechend einem bestimmten Abstandsabstand, eine Anzahl von Strahlungsschwingern anzuordnen, kann in der Ebene senkrecht zur Achse des verstärkten Strahlungsfeldes liegen. Um jedoch die besten Ergebnisse zu erzielen, müssen der Abstand zwischen den Oszillatoren und die Vorschubphase richtig gewählt werden. Als Strahlungseinheit kann ein Halbwellenoszillator verwendet werden oder in der horizontalen Ebene eine omnidirektionale Leistung anderer Strahlungsquellen wie gefalteter Oszillator oder eine Vielzahl von Koaxialantennen usw , erfordert es, dass die Strahlungseinheit die gleiche Amplituden- und Phasenzufuhr erhält, Zufuhr und Serienspeisung zwei Arten von Zufuhr. Eine weitere omnidirektionale Antenne mit hohem Gewinn ist eine Reihe von Richtantennen sind in verschiedene Richtungen ausgerichtet und bilden eine Annäherung an die omnidirektionale Strahlung. Wenn die Antenne jedoch im Mittelteil eines großen Turms aufgestellt werden soll, wird die Richtwirkung des koaxialen Antennenarrays durch den Einfluss der Turmreflexion zerstört, wenn das Richtantennenarray vernünftig um den Turm herum angeordnet werden kann Löse dieses Problem. Noch wichtiger ist, dass beim Frequenzmultiplexen in Mobilfunksystem, Richtantenne können die gleiche und benachbarte Frequenzstörungen besser reduzieren und die Frequenzmultiplexrate verbessern. 120o Winkelreflektor oder 120o Planreflektor kann in 120o Sektorzelle verwendet werden, 60o Winkelreflektor kann in 60o Sektorzelle verwendet werden.
Die omnidirektionale Antenne wird im Allgemeinen für mobile Benutzer mit weniger Netzwerken oder für niedrigere Bereiche der Benutzerdichte wie Vororte, ländliche Gebiete usw. verwendet 13o oder 6,5o. Richtantenne wird im Allgemeinen für die mobile Benutzerdichte in höheren Bereichen verwendet, wie z. B. in Städten, Bahnhöfen, Handelszentren usw 34o, 16o oder 8o usw.
Der Einsatz von Diversity-Technologie zur Verbesserung des Gewinns
Aufgrund der schlechten Ausbreitungsumgebung, die drahtloses Signal wird Tiefenschwund und Dopplerverschiebung usw. erzeugen, so dass der Empfangspegel bis zum thermischen Rauschpegel in der Nähe der Phase auch zufällige Änderungen im Laufe der Zeit erzeugt, was zu einer Verschlechterung der Kommunikationsqualität führt. In dieser Hinsicht können wir Diversity-Empfangstechnologie verwenden, um die Auswirkungen von Fading zu mildern, Diversity zu gewinnen und die Empfangsempfindlichkeit zu verbessern. Die Diversity-Antenne weist eine räumliche Diversität, eine gerichtete Diversität, eine Polarisations-Diversity und eine Feldkomponenten-Diversity auf. Räumliche Diversität ist durch die Verwendung mehrerer Empfangsantennen zu erreichen. Auf der Sendeseite mit einem Antennenpaar zum Senden und auf der Empfangsseite mit mehreren Antennen zum Empfangen. Der Abstand zwischen den Antennen am Empfangsende d ≥ λ/2 (λ für die Arbeitswellenlänge), um sicherzustellen, dass die Abklingeigenschaften des Empfangsantennen-Ausgangssignals unabhängig voneinander sind, d. h. wenn das Ausgangssignal von a Empfangsantenne sehr gering ist, muss die Leistung anderer Empfangsantennen nicht unbedingt in diesem Moment auch erscheinen geringe Amplitudenphänomene, durch die entsprechende Merging-Schaltung, um die Signalamplitude auszuwählen, um den besten Signal-Rausch-Abstand den ganzen Weg zu erhalten, um eine The Signalamplitude und Signal-Rausch-Verhältnis werden durch die entsprechende Mischschaltung ausgewählt, um ein Gesamtempfangsantennen-Ausgangssignal zu erhalten. Dies reduziert den Effekt von Kanalschwund und verbessert die Übertragungszuverlässigkeit. Diese Technik wird in analogen Frequenzteilungs-Mobilkommunikationssystemen (FDMA), digitalen Zeitteilungssystemen (TDMA) und Codeteilungssystemen (CDMA) verwendet.
Der Vorteil des räumlichen Diversity-Empfangs ist der hohe Diversity-Gewinn, der Nachteil ist jedoch, dass a separate Empfangsantenne erforderlich. Um diesen Nachteil zu überwinden, wurde in den letzten Jahren auch die Herstellung von gerichteten Dual-Polarisations-Antennen durchgeführt. Bei der Mobilkommunikation zeigen zwei an der gleichen Stelle, Polarisationsrichtung orthogonal zueinander stehende Antennen, von denen das Signal eine zueinander unkorrelierte Fading-Charakteristik zeigt. Die Verwendung dieser Funktion, an der gleichen Stelle im Sender auf die vertikale Polarisation und horizontale Polarisation zwei Paar Sendeantennen, an der gleichen Stelle im Empfänger auf die vertikale Polarisation und horizontale Polarisation zwei Paar Empfangsantennen, erhalten Sie zwei Straßen-Fading-Eigenschaften der Polarisationskomponente Ex und Ey unabhängig. die sogenannte gerichtete Dual-Polarisationsantenne ist die vertikale Polarisation und horizontale Polarisation zwei Paare von Empfangsantennen, die in eine physikalische Einheit integriert sind, durch die Polarisation der Empfangsdiversität, um den Effekt des räumlichen Diversity-Empfangs zu erzielen, also ist Polarisationsdiversität eigentlich etwas Besonderes bei räumlicher Vielfalt. Der Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, dass es nur eine Antenne benötigt, was kompakt und platzsparend ist. Der Nachteil ist, dass sein Diversity-Empfangseffekt geringer ist als der von Spatial Diversity Empfangsantennen , und da die Sendeleistung auf die beiden Antennen verteilt werden muss, führt dies zu einem Signalverlust von 3 dB.
Der Diversity-Gewinn hängt von den unkorrelierten Eigenschaften der Basisstationsantennen ab und wird durch die Trennung der Antennenpositionen in horizontaler oder vertikaler Richtung erreicht. Die räumliche Ortstrennung stellt sicher, dass die beiden Empfangsantennen die Mobilstationssignale von unterschiedlichen Pfaden empfangen, und sorgt auch dafür, dass die beiden Antennen die Anforderungen einer gewissen Isolation erfüllen. Wenn Kreuzpolarisationsantennen verwendet werden, müssen die gleichen Isolationsanforderungen erfüllt werden. Für die Polarisations-Diversity einer Doppelpolarisationsantenne ist die Orthogonalität der Antenne in zwei Kreuzpolarisations-Strahlungsquellen der Hauptfaktor, um den Diversity-Gewinn der drahtlosen Signalaufwärtsverbindung zu bestimmen. Der Diversity-Gewinn hängt davon ab, ob die beiden kreuzpolarisierten Strahlungsquellen in der dual-polarisierten Antenne die gleiche Signalfeldstärke im gleichen Abdeckungsbereich liefern. Die beiden kreuzpolarisierten Quellen müssen gute orthogonale Eigenschaften aufweisen und gute horizontale Spurführungseigenschaften über den 120o-Sektor und die Schaltüberlappung beibehalten, wodurch die durch die räumliche Diversity-Antenne erreichte Abdeckung ersetzt wird. Die meisten Kreuz- polarisierte Antennen haben gute elektrische Eigenschaften in Richtung der Hauptklappe des Antennenfelddiagramms, aber für die Basisstationsantenne ist es auch erforderlich, gute Kreuzpolarisationseigenschaften am Rand der Zelle und innerhalb der Schaltüberlappung aufrechtzuerhalten. Um den Abdeckungseffekt zu erzielen, muss die Antenne eine hohe Kreuzpolarisationsauflösung im gesamten Sektorbereich aufweisen. Dual-polarisierte Antenne im gesamten Sektor der orthogonalen Charakteristiken, d. h. das unkorrelierte Signal der zwei Diversity-Empfangsantennen, bestimmt den gesamten dual-polarisierten Antennen-Diversity-Effekt. Um ein gutes unkorreliertes Signal in der dual-polarisierten Antenne der beiden empfangenden Ports zu erhalten, erfordert die Isolation zwischen den beiden Ports normalerweise mehr als 30 dB.
Die Diversity-Antenne trennt die Mehrwegesignale, so dass sie nicht miteinander korreliert sind, und dann werden die getrennten Signale durch Kombinationstechniken kombiniert, um den maximalen Signal-Rausch-Verhältnis-Gewinn zu erhalten. Üblicherweise verwendete Zusammenführungsverfahren sind selektive Zusammenführung, Schaltzusammenführung, Zusammenführung mit maximalem Verhältnis, Zusammenführung mit gleicher Verstärkung usw., dieses Papier wird nicht im Detail diskutiert.
Zweitens: intelligente Antennentechnologie
⒈ Einschränkungen bei herkömmlichen Antennen
In den letzten Jahren, mit der kontinuierlichen Entwicklung der Kommunikationsbedürfnisse, ist die Smart-Antennen-Technologie in den Mittelpunkt der Aufmerksamkeit gerückt. In GPRS-, EDGE- und 3G-Netzen beginnen Betreiber, drahtlose Netze zu verwenden, um ihren Abonnenten Paketdatendienste anzubieten. Wie bei Sprachdiensten erfordern auch Datendienste eine bestimmte Qualität des Funksignals, um die erforderliche Übertragungsrate zu erreichen, die vom Träger-Störungs-Verhältnis (C/I) des Netzes abhängt. Ein niedriges C/I-Verhältnis wird die Übertragungsrate und die Dienstqualität ernsthaft beeinträchtigen; in der mittleren und späten Phase der GSM-Netz , die Systemkapazität steigt, Zellen teilen sich auf und die daraus resultierende Zunahme der Interferenzen verhindert eine weitere Erhöhung der Systemkapazität, so dass die herkömmlichen Rund- und Richtantennen nicht mehr ausreichen. Intelligente Antennen verwenden digitale Signalverarbeitungstechnologie, um einen räumlich gerichteten Strahl zu erzeugen, der jedem Benutzer einen schmalen gerichteten Strahl zur Verfügung stellt, sodass das Signal in einem effektiven Richtungsbereich gesendet und empfangen wird, die effektive Sendeleistung des Signals voll ausgenutzt wird und die elektromagnetische Verschmutzung und gegenseitige Beeinflussung durch die omnidirektionale Abstrahlung des Signals, wodurch das Carrier-to-Dry-Verhältnis verbessert wird, und mit einem verbesserten Carrier-to-Dry-Verhältnis höhere Datenübertragungsraten und eine größere Netzwerkkapazität.
Interferenzen sind ein wichtiger Faktor bei den Leistungs- und Kapazitätsbeschränkungen zellularer Systeme, die zu Übersprechen, Anrufverlust oder Anrufsignalverschlechterung und Ablenkung des Benutzers führen kann aus dem festen HF-Spektrum extrahiert werden. Interferenzen können von einem anderen mobilen Endgerät, anderen zellularen Standorten, die auf derselben Frequenz arbeiten, oder von außerhalb des Bandes liegenden HF-Energie, die in das zugewiesene Spektrum eindringt, kommen. Die gebräuchlichsten Arten von Zellularinterferenz sind Gleichkanalinterferenz und Nachbarkanalinterferenz. Gleichkanalstörungen werden durch Emissionen von nicht benachbarten Zellen verursacht, die dieselbe Frequenz verwenden. Diese Interferenz ist in der Nähe der Zellgrenze am auffälligsten, wenn die physikalische Trennung von benachbarten Zellen, die dieselbe Frequenz verwenden, am niedrigsten ist. Benachbarte Kanalinterferenzen werden durch Lecks von benachbarten Zellen, die dieselbe Frequenz verwenden, zum Kanal des Benutzers verursacht. Dies tritt in Nachbarkanälen auf, wo der Benutzer in unmittelbarer Nähe des Telefonteilnehmerempfängers arbeitet oder wo das Signal des Benutzers wesentlich schwächer ist als das des Nachbarkanalbenutzers. Für den Benutzer bedeutet ein höheres C/I-Verhältnis geringere Interferenzen, weniger unterbrochene Anrufe und eine verbesserte Audioqualität; für den Betreiber ermöglicht ein höherer C/I längere Signalentfernungen und ein engeres Frequenzmultiplexing, wodurch die Kapazität des Gesamtsystems erhöht wird.
Peal Multibeam Smart Antenne
Smart-Antenne ist ein Antennenarray, es besteht aus N Antenneneinheiten, jede Antenneneinheit hat M Sätze von Gewichtern, kann M verschiedene Richtungen des Strahls bilden, die Anzahl der Benutzer M kann größer sein als die Anzahl der Antenneneinheiten N. Gemäß die Form der verwendeten Antennenrichtungskarte, Smart-Antenne kann in 2 Kategorien unterteilt werden: Multi-Beam-Antenne und adaptives Antennen-Array.
Mehrstrahlantennen Verwenden Sie mehrere parallele Strahlen, um den gesamten Benutzerbereich abzudecken, wobei jeder Strahl in eine feste Richtung zeigt und die Strahlbreite mit der Anzahl der Elemente im Array variiert. Wenn sich der Benutzer durch die Zelle bewegt, wählt die Basisstation entsprechend einen anderen Strahl aus, um das empfangene Signal am stärksten zu machen. Da seine Strahlen jedoch nicht beliebig gerichtet sind, können sie nur teilweise an die aktuelle Übertragungsumgebung angepasst werden. Wenn sich der Benutzer nicht in der Mitte des festen Strahls, sondern am Rand des Strahls befindet und das Interferenzsignal in der Mitte des Strahls liegt, ist der Empfangseffekt am schlechtesten, sodass die Mehrstrahlantenne nicht das Beste erreichen kann Signalempfang. Verglichen mit dem adaptiven Antennenarray hat es jedoch die Vorteile eines einfachen Aufbaus, der Notwendigkeit, die Ankunftsrichtung von Benutzersignalen nicht zu beurteilen, und einer schnellen Reaktionszeit. Noch wichtiger ist, dass derselbe Strahl von der Aufwärtsstrecke auch für die Abwärtsstrecke verwendet werden kann, wodurch auch eine Verstärkung auf der Abwärtsstrecke bereitgestellt wird. Aufgrund von Sektorverzerrungen, wie beispielsweise dem Unterschied in den Richtungsabbildungen zwischen Strahlen, ist der von einer Mehrstrahlantenne erhaltene Gewinn jedoch in Bezug auf den Winkel ungleichmäßig verteilt. Der Unterschied zwischen den Strahlen kann manchmal 2 dB erreichen, und es besteht auch die Möglichkeit, dass sie aufgrund von Mehrwege- oder Interferenz im falschen Strahl einrasten, da sie störende Signale, die sich im selben Strahl wie das Nutzsignal befinden, nicht unterdrücken können. Multi-Beam-Antennen, auch bekannt als Beam-Switching-Antennen, können eigentlich als eine Technik zwischen sektoralen Richtantennen und volladaptiven Antennen angesehen werden. Die Mehrstrahlantenne lohnt sich, den folgenden Inhalt zu studieren: Wie man den Luftraum teilt, dh das Problem des Strahls einschließlich der Anzahl und Form bestimmt; Strahlverfolgungsimplementierung bezieht sich hauptsächlich auf die Implementierung von schnellen Suchalgorithmen usw.; Theoretische Beziehung zwischen Schaltstrahl und adaptiver Strahlformung usw.
Adaptives Antennen-Array
Adaptive Antenna Array (Adaptive Antenna Array), ursprünglich verwendet in Radar, Sonar, Militär, hauptsächlich verwendet, um die räumliche Filterung und Positionierung zu vervollständigen, wie z. B. Phased-Array-Radar ist ein relativ einfaches adaptives Antennenarray. Adaptive Antenne ist ein Antennenarray, das seine eigene Richtkarte mittels Rückkopplungssteuerung kontinuierlich anpasst. Seine Richtungskarte ähnelt der einer Amöbe, die keine feste Form hat und sich mit dem Signal und den Störungen ändert. Verwenden Sie im Allgemeinen eine Struktur von 4 bis 16 Antennen-Array-Elementen, Array-Element-Abstand 1/2 Wellenlänge, der Abstand ist zu groß, der Korrelationsgrad jedes empfangenen Signals wird reduziert, der Abstand ist zu klein, um unnötige Unterklappen in der Richtungskarte zu bilden. Die intelligente Antenne verwendet digitale Signalverarbeitungstechnologie (DSP), um die Ankunftsrichtung des Benutzersignals zu erkennen und den Hauptstrahl in diese Richtung zu formen, um einen räumlichen Kanal bereitzustellen. Da die adaptive Antenne verschiedene Antennenrichtkarten bilden kann und mit Softwaredesign aktualisiert werden kann, um den adaptiven Algorithmus zu vervollständigen und die Richtkarte adaptiv anzupassen, kann sie die Flexibilität des Systems erhöhen, ohne die Systemhardwarekonfiguration zu ändern, daher wird sie auch als Software-Antenne. Der Nachteil des adaptiven Antennenarrays besteht darin, dass der Algorithmus komplexer ist und die dynamische Reaktion langsamer ist.
Der Kern von adaptive Antenne Forschung ist der adaptive Algorithmus, viele bekannte Algorithmen wurden vorgeschlagen, im Allgemeinen gibt es zwei Kategorien von nicht-blinden Algorithmen und blinden Algorithmen. Nicht blinder Algorithmus ist der Algorithmus, der das Referenzsignal (Leitfrequenzfolge oder Leitfrequenzkanal) verwenden muss, zu diesem Zeitpunkt weiß der Empfänger, was gesendet wird, die Algorithmusverarbeitung bestimmt entweder zuerst die Kanalantwort und dann nach bestimmten Kriterien, wie das optimale erzwungene Nullkriterium (Zero Forcing), um den Gewichtungswert zu bestimmen, oder direkt nach bestimmten Kriterien, um den Gewichtungswert zu bestimmen oder schrittweise anzupassen, um den Smart-Antennenausgang und den bekannten Eingang maximale Korrelation zu machen Die am häufigsten verwendete Korrelationskriterien sind MMSE (Minimum Mean Square Error), LMS (Least Mean Square) und LS (Least Squares). Blinde Algorithmen benötigen nicht die Sender zu senden ein bekanntes Frequenzsignal, der Entscheidungsrückkopplungsalgorithmus (Decision Feedback) ist eine spezielle Art von Blindalgorithmus, der Empfänger schätzt das gesendete Signal und verwendet es als Referenzsignal für die obige Verarbeitung, aber es ist zu beachten, dass das Entscheidungssignal und die tatsächliches Signal zwischen einem kleinen Fehler übertragen. Blindalgorithmen verwenden im Allgemeinen Merkmale, die dem modulierten Signal selbst inhärent sind, unabhängig von den spezifischen übertragenen Informationsbits und basieren im Allgemeinen auf verschiedenen Gradienten-basierten Algorithmen, die unterschiedliche Mengen von Beschränkungen verwenden. Nicht blinde Algorithmen sind normalerweise weniger fehleranfällig und konvergieren schneller als blinde Algorithmen, erfordern jedoch eine gewisse Menge an verschwendeten Systemressourcen. Der Dienstkanal des Zeitmultiplexverfahrens.
Es sollte beachtet werden, dass die intelligente Antenne den flüchtigen Strahl für das Uplink-Signal jedes Benutzers verwendet, aber wenn der Benutzer nicht sendet, nur im Empfangszustand und sich im Abdeckungsbereich der Basisstation (Ruhezustand) bewegt, wird die Basisstation Station ist nicht in der Lage, den Standort des Benutzers zu kennen, kann nur den omnidirektionalen Strahl zum Senden verwenden (wie Synchron-, Rundfunk-, Paging- und andere physikalische Kanäle im System), d flüchtiger Strahl. Dies erfordert bei omnidirektionalen Kanälen eine wesentlich höhere Sendeleistung, die bei der Auslegung des Systems berücksichtigt werden muss.
Gesangsbeispiele von intelligente Antenne Anwendungen
Einige Smart-Antennen sind bereits im kommerziellen Einsatz, wie zum Beispiel das SpotLight GSM-Smart-Antennen-System von Metaware in den USA, das von Shanghai Unicom mit guten Ergebnissen eingesetzt wurde und einen 120° . ersetzt Sektorantenne mit vier 30° Antennen. Das System beruht auf einem patentierten optimalen Strahlauswahlalgorithmus, um die Sende- und Empfangsstrahlen umzuwandeln. HF-Energie wird stromabwärts in einem mit 30° . bezeichneten Strahl in jedem Zeitschlitz statt der gesamten 120° Sektor, so dass Gleichkanalinterferenzen in benachbarten Zellen signifikant reduziert werden. In ähnlicher Weise wird der offene Strahl zum Empfangen von Gleichkanalinterferenz effektiv von 120° . reduziert bis 30°. Dies reduziert die Gleichkanalstörungen effektiv um den Faktor 4 für die 30° Antenne im Vergleich zu einer einzelnen 120° Sektorantenne , was theoretisch einer C/I-Verbesserung von 6 dB entspricht. Dieser Gewinn führt zu einer Verbesserung sowohl der Aufwärtsstrecke (Handgerät-Basisstation) als auch der Abwärtsstrecke (Basisstation-Mobiltelefon) des Kommunikationskanals.
werden verbessert. Auf der Uplink-Seite wird das Carrier-to-Dry-Verhältnis von Zellen mit Smart-Antennen-Systemen erhöht, während auf der Downlink-Seite das Carrier-to-Dry-Verhältnis der bereits sichtbaren Zellen im gleichen Frequenzbereich erhöht wird. SpotLight GSM führt eine Strahlumwandlung ohne zusätzliche Kommunikation mit der Basisstation durch, sodass die Installation des SpotLight GSM-Systems die Kommunikationslast der Basisstation nicht erhöht. Tatsächlich wird die Prozessorlast der Basisstation aufgrund von weniger ungültigen Testanrufen und Wahlwiederholungen aufgrund von Störungen oder schlechter Abdeckung reduziert. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass in den Zellen, in denen die Smart Antenna verwendet wurde, nicht nur die Netzwerkkapazität und -qualität in den Zellen effektiv verbessert wurde, sondern die durchschnittliche Empfangs- und Sendeleistung von Mobiltelefonen in den Zellen um 2-3 dB verringert wurde. insbesondere die Sendeleistung von Mobiltelefonen, die auf 54% des ursprünglichen Niveaus zurückgegangen ist, und der Prozentsatz der Mobiltelefone, die mit voller Leistung senden, sank von 22% auf 8%. das Rampenlicht GSM Smart Durch die Reduzierung der Sende- und Empfangsleistung von Mobiltelefonen reduziert die Antenne die Abstrahlung elektromagnetischer Wellen von Mobiltelefonen auf den menschlichen Körper, und durch die Verbesserung der Kapazität und Qualität des Netzes reduziert sie die Zahl der neu errichteten Basisstationen in den Zelle und wird daher als "grüne Antenne" bezeichnet.
Drittens die Schlussfolgerung
Als wichtiger Bestandteil der mobilen Kommunikation spielt die Antenne eine große Rolle bei der Verbesserung der Netzleistung und -qualität des Netzes. Die Antennentechnologie entwickelt sich schnell, die Antennen-Diversity-Technologie ist ein wichtiges Mittel zur Verbesserung des Systemgewinns, der Diversity-Modus hat Raum-Diversity und Polarisations-Diversity usw.; Für den Komfort von Engineering und Wartung gibt es eine elektrisch verstellbare Neigung Winkelantenne ; um sicherzustellen, dass die Weltrichtungskarte nicht verformt und verzerrt wird, die Entwicklung einer eingebauten Neigungswinkelantenne. Insbesondere in den letzten Jahren stellt die intelligente Antenne die Entwicklungsrichtung der Mobilfunkantennentechnologie dar, sie hat in der praktischen Anwendung große Vorteile gezeigt, aber es sind weitere Forschungen und Verbesserungen erforderlich, um die Reaktionsgeschwindigkeit der Strahlzuweisung und -umschaltung zu beschleunigen.
