1. Panoramica di a stazione di basa Antenna

Stu capitulu introduce a classificazione di stazioni base Antennas è l 'apparizione di sfarenti tippi di Antennas in a cumunicazione mobile.

1.1 # stazione di basa Antenna classificazione

Omnidireczione Antenna:

360 DEG in a direzzione horizontale; Irradiate uniformemente, vale à dì, hè generalmente chjamatu non directivity. In u mudellu verticale, hè mostratu cum'è un fasciu cù una certa larghezza. In generale, u più chjucu u largu di u lòbulu, u più grande u guadagnu. Omnidirezionale Antenna hè generalmente utilizatu in u sistema di cumunicazione mobile cum'è u tipu di stazione di u cuntatu suburbanu è u sistema di grande area, cù una grande cobertura.

Direzionale Antenna:

In u mudellu horizontale, mostra a radiazione in un certu intervallu d'angolo, vale à dì, hè di solitu dettu direzzione. In u mudellu verticale, mostra un fasciu cù una certa larghezza. Cum'è l'omnidirezionale Antenna, u più chjucu u largu di lòbulu, u più grande u guadagnu. Direzzione Antenna hè generalmente usatu in u tipu di stazione di u sistema di a cumunità urbana in u sistema di cumunicazione mobile, cù una piccula copertura, una alta densità d'utilizatori è un usu d'alta frequenza.

Diversi tipi di stazioni di basa sò stabiliti secondu e esigenze di rete, è diversi tipi di Antennas pò esse sceltu secondu i bisogni di diversi tipi di stazioni basi. A selezzione hè basatu annantu à i paràmetri tecnichi sopra. Per esempiu, a stazione omnidirezionale adopta omnidirezionale Antenna cù basamenti u listessu guadagnu horizontale, mentri stazione direzzione adopta direzzione Antenna cù un cambiamentu evidenti in u guadagnu horizontale. In generale, a larghezza di u fasciu horizontale hè 65 DEG in i zoni urbani; In a periferia, a larghezza di u fasciu horizontale pò esse sceltu cum'è 65 & deg 90 ° Or 120 & deg; Sicondu a cunfigurazione di a stazione è l'ambiente geugraficu lucale, hè u più economicu per selezziunà un omnidirezionale Antenna chì ponu ottene una larga copertura in e zone rurale.

Mechanica Antenna:

Si riferisce à un mobile Antenna chì aghjusta meccanicamente l'angolo di inclinazione. Dopu à a meccanica Antenna hè stallatu perpendiculare à a terra, se a pusizione di u sustegnu nantu à u spinu di u Antenna deve esse aghjustatu è l'inclinazione di u Antenna deve esse cambiatu per via di e esigenze di ottimisazione di a rete. Duranti u prucessu di aghjustamentu, ancu s'è a distanza di copertura in a direzzione di u lòbulu principale di u Antenna cambia significativamente, l'amplitude di i cumpunenti verticale è horizontale di u Antenna resta invariatu, cusì u Antenna mudellu hè facile à deformà.

A pratica mostra chì u megliu angulu dip di meccanica Antenna hè 1-deg- 5 °; L'angolo di dip hè 5-deg-10 ° Quandu cambia, u Antenna u mudellu hè pocu deformatu, ma cambia pocu; L'angolo di dip hè 10 DEG- 15 ° Quandu cambia, u Antenna mudellu cambia assai; Quandu u meccanicu Antenna s'inclina à 15 DEG; Dopu, a forma di u Antenna U mudellu cambia assai, da una pera senza inclinazione discendente à una forma di spindle. À questu tempu, ancu s'è a distanza di cobertura in a direzzione di u lòbulu principalu hè significativamente accurtata, u tutale Antenna U mudellu ùn hè micca in u settore di a stazione di basa, è i signali di a stazione di basa seranu ancu ricevuti in i settori di stazioni di basa adiacenti, risultatu in una seria interferenza in u sistema. Inoltre, in u mantenimentu di ogni ghjornu, se l'angolo di inclinazione di meccanica Antenna deve esse aghjustatu, tuttu u sistema deve esse chjusu è ùn pò micca esse monitoratu mentre aghjustate l'angolo di inclinazione Antenna; Hè assai fastidiosu per aghjustà l'angolo di inclinazione di u meccanicu Antenna. In generale, u persunale di mantenimentu hà bisognu à cullà à u Antenna locu di piazzamentu per l'ajustamentu; L'angolo d'inclinazione discendente di meccanica Antenna hè u valore teoricu calculatu da u software di analisi di simulazione di computer, chì hà una certa deviazione da l'angolo di inclinazione ottimale attuale; I passi di aghjustà l'angolo di inclinazione di u meccanicu Antenna sò 1 & deg;, L'indice di intermodulazione di terzu ordine hè - 120dbc.

Ajustabile elettricamente Antenna:

Un mobile Antenna chì usa l'elettronica per aghjustà l'angolo di inclinazione. U principiu di downdip elettronicu hè di cambià a fase di l'oscillatore di l'array collinear Antenna, cambia l'amplitude di u cumpunente verticale è u cumpunente horizontale, è cambia a forza di u campu di u cumpunente cumpostu, per fà u mudellu verticale di u Antenna downdip. Cum'è a forza di u campu in ogni direzzione di u Antenna aumenta è diminuite à u stessu tempu, hè assicuratu chì u Antenna mudellu cambia pocu dopu à cambià l 'angolo di inclinazione, chì accurtà a distanza di cupertura in a direzzione di lòbulu principale, è riduce l'area di copertura di tuttu u mudellu di direzzione in u settore di a cellula di serviziu senza interferenza. A pratica mostra chì l'angolo di dip di electrically tunable Antenna hè 1-deg- 5 ° Quandu cambia, u Antenna U mudellu hè quasi u listessu cum'è quellu di u meccanicu Antenna; L'angolo di dip hè 5-deg- 10 ° Quandu cambia, u Antenna mudellu hè un pocu megliu cà quellu di miccanicu Antenna; L'angolo di dip hè 10 DEG- 15 ° Quandu cambia, u Antenna mudellu cambia più chè quellu di miccanicu Antenna; Quandu u meccanicu Antenna s'inclina à 15 DEG; Dopu, u Antenna mudellu hè significativamente differente da u miccanicu Antenna. À questu tempu, a forma di u Antenna mudellu cambia pocu, è a distanza di cupertura in a direzzione di lobi principali hè significativamente accurtata. U tuttu Antenna mudellu hè in u settore di a stazione di basa. Aumentà l'angolo di inclinazione discendente pò riduce l'area di copertura di u settore senza interferenza. Per quessa, l'usu di regulable electrically Antenna pò riduce a perdita di chjama è interferenze. In più, u regulable elettricamente Antenna permette à u sistema di aghjustà l'angolo d'inclinazione sottu a mappa di direzzione verticale senza piantà, monitorà l'effettu di l'ajustamentu in tempu reale, è a precisione di u passu di aghjustà l'angolo d'inclinazione hè ancu alta (0.1 & deg;), Per quessa, a reta pò esse finamente. aghjustatu; L'indice d'intermodulazione di terzu ordine di modulazione elettricamente Antenna hè - 150dbc, chì hè 30dbc sfarente da quella di meccanica Antenna, chì conduce à eliminà l'interferenza di frequenza adiacente è l'interferenza vaga.

Doppia polarizazione Antenna:

Doppia polarizazione Antenna hè una nova Antenna tecnulugia, chì combina + 45 DEG; È -45 ° Dui Antennas cù direzzione di polarizazione ortogonali travaglianu in u modu duplex transceiver à u stessu tempu, cusì u so vantaghju più prominente hè di salvà u numeru di Antennas di una sola stazione di basa direzzione; In generale, a stazione base direzionale (trè settori) di a rete di cumunicazione mobile digitale LTE usa 9 Antennas, è ogni settore usa 3 Antennas (diversità spaziale, un trasmettitore è dui ricevitori). Sì a doppia polarizazione Antenna hè utilizatu, ogni settore hà bisognu solu 1 Antenna; À u listessu tempu, in a doppia polarizazione Antenna, & plusmn; 45 ° L'ortogonalità di polarizazione pò guarantisci + 45 DEG; È -45 ° L'isulazione trà dui Antennas risponde à i requisiti di intermodulazione nantu à l'isolamentu trà Antennas (≥ 30dB), cusì u spaziu spaziale trà a doppia polarizazione Antennas solu bisognu di 20-30cm; Inoltre, a doppia polarizazione Antenna hà i vantaghji di regulable elettricamente Antenna. L'usu di a doppia polarizazione Antenna in a reta di cumunicazione mobile pò riduce a perdita di chjama, riduce l'interferenza è migliurà a qualità di serviziu di tutta a reta. Sì a doppia polarizazione Antenna hè utilizatu, perchè a doppia polarizazione Antenna ùn hà micca esigenze elevate per l'erezione è a stallazione, ùn ci hè micca bisognu di l'acquistu di a terra è a custruzzione di torre. Hè solu bisognu à erige una colonna di ferru cù un diametru di 20 cm è riparà a doppia polarizazione. Antenna nantu à a colonna di ferru secondu a direzzione di cupertura currispundente, per salvà l'investimentu infrastrutturali, rende u layout di a stazione di basa più ragiunate è fà a scelta di u situ di a stazione di basa più faciule.

Per a selezzione di Antenna, u mobile Antenna adattatu per a rete mobile locale deve esse sceltu secondu a situazione attuale di a cobertura di a rete, u trafficu, l'interferenza è a qualità di serviziu di rete:

· In i zoni d'altu trafficu cù stazioni di basa densi, polarizazione doppia Antenna è a modulazione elettrica Antenna deve esse usatu quantu pussibule;

· Meccanica tradiziunale Antennas pò esse usatu in i zoni induve u trafficu ùn hè micca altu, induve e stazioni di basa ùn sò micca densi è induve solu a cobertura hè necessaria.

1.2 struttura interna è tipi di stazione di basa di cumunicazione mobile Antenna

1.2.1 Array di dipole di piastra direzionale Antenna

Piastra direzzione Antenna hè u tipu più utilizatu di stazione base assai impurtante Antenna. lu Antenna hà i vantaghji di un altu guadagnu, un bonu mudellu di settore, un picculu lobu posteriore, un cuntrollu di l'angolo di depressione conveniente di u mudellu verticale, un rendimentu di sigillatura affidabile è una longa vita di serviziu. U contornu di u Antenna hè mostratu in a figura sottu:

Figura 1-1} schema di schema di direzzione di a piastra Antenna

1.2.1.1 Formazione di plate high gain Antenna

Fig. 1-2 ， più oscillatori a demi-onda sò disposti in una matrice lineare verticale.

Fig. 1-3 ， u principiu di l'orientazione horizontale aghjunghjendu un riflettore nantu à un latu di a matrice lineale (pigliendu l'array verticale di dui oscillatori d'onda è mezza cù un riflettore per esempiu)

Attualmente, a stazione base direzzione Antenna cuncezzione di Antenna i pruduttori basamente adoptanu a struttura di array di vibratori di tippu di piastra. Ci sò i seguenti dui tippi di vibratori, cum'è discrittu in i seguenti dui sezzioni.

1.2.1.2 Oscillator simmetricu

Array simmetricu standard di mezza onda (aghjunghje un oscillatore supplementu per riduce l'altezza di l'oscillatore da a terra è riduce u spessore di u Antenna)

Fig. 1-4 piastra direzzione Antenna composta da più oscillatori a mezz'onda

1.2.1.3 Oscillator Microstrip

A deformazione di l'oscillatore a mezza onda forma radiazione utilizendu u principiu di a linea di trasmissione di 1 / 4 di lunghezza d'onda:

Figura 1-5 piastra direzzione Antenna cumpostu da parechji oscillatori microstrip

1.2.2 Serie omnidirezionale alimentata dipole Antenna

L'omnidirezionale Antenna adopta più oscillatori a mezza onda in serie per realizà a sintesi è a rinfurzà di u guadagnu di radiazione.

Figura 1-7 # struttura è a forma di produttu di l'oscillatore alimentatu in serie di omnidirezionale Antenna

2   4G LTE Antenna tipi è analisi comparative

U cuntenutu principale di sta rùbbrica hè di intruduce l'analisi comparativa di a cobertura è u trafficu trà a polarizazione doppia LTE Antenna è polarizazione unica Antenna

2.1 Analisi di correlazione di a polarizazione doppia LTE Antenna è polarizazione unica Antenna

L'introduzione di LTE multi Antenna A tecnulugia aumenta a libertà di dimensione spaziale per e risorse wireless, è mette in avanti novi esigenze per u mudellu di canali wireless. Un mudellu di canali spaziali (SCM) hè prupostu in 3GPP tr 25.996. U mudellu hè adattatu per sistemi cù una larghezza di banda di 5 MHz è una freccia di trasportu di circa 2 GHz. U numaru massimu di multipaths hè 6. U sistema LTE esige chì u canali wireless pò sustene à 20 MHz. Per quessa, u mudellu SCME (estensione SCM) hè utilizatu in u rapportu tecnicu 36.803 per espansione a larghezza di banda di u canali à 20 MHz è u numeru massimu di multipaths à 9. À mezu à elli, e caratteristiche di trasmissione wireless trà ENB è UE sò una funzione chì varieghja in u tempu. , chì cambia cù i cambiamenti di Antenna cunfigurazione, Antenna azimut, Antenna ambiente di correlazione è scattering, cum'è mostra in a figura sottu.

Figura 2-1 schematic schema di paràmetri angle SCM

Doppia polarizazione Antenna è polarizazione unica Antenna (Antenna espacement 10) λ） La différence de performance sans fil dépend principalement du coefficient de corrélation de la station de base Antenna. Quandu u coefficient di correlazione hè 0, indica chì u Antennas sò relativamente indipendenti è a correlazione hè bassa. Quandu u coefficient di correlazione hè 1, indica chì ci hè una forte correlazione trà Antennas. Quandu u sistema adopta u modu di trasmissione di diversità (cum'è SFBC), riceve a diversità è u modu di flussu duale MIMO, a prestazione wireless di bassa correlazione Antenna hè megliu cà quellu di alta correlazione Antenna. A figura seguente mostra i risultati di simulazione di prestazioni SFBC cù coefficienti di correlazione di 0.25, 0.5, 0.6 è 1 rispettivamente. Da i risultati di simulazione, quandu u coefficient di correlazione hè 0.25, u so rendimentu ùn hè micca affettatu (in cunfrontu cù u coefficient di correlazione di 0). U rendiment di SFBC cù coefficienti di correlazione di 0.5 è 0.6 diminuite da circa 0.3 dB à 0.4 db.

Figura 2-2} paragone di u rendiment di u livellu di ligame SFBC cù diversi coefficienti di correlazione

China Mobile hà pruvatu i coefficienti di correlazione di diverse Antenna cunfigurazioni in lugliu 2008. I coefficienti di correlazione specifichi sò mostrati in a tavula sottu:

Table 2-1 # coefficients correlation currispundenti à differente Antenna cunfigurazioni

Nota: i coefficienti di correlazioni in a tabella sopra sò ottenuti da a prova di China Mobile in spazii urbani densi secondu u mudellu SCME. In i zoni urbani densi, stu coefficient di correlazione hè rappresentativu. Tuttavia, ùn significa micca chì stu coefficient di correlazione pò esse mappatu à un prughjettu specificu, nè significa chì stu coefficient di correlazione hè applicabile à tutti i mudelli di spazii urbani densi.

2.2 paragone di prestazioni trà a doppia polarizazione LTE Antenna è polarizazione unica Antenna

LTE definisce sette multi Antenna modi di trasmissione, cumpresi a diversità di trasmissione, MIMO basata in precoding, beamforming, etc. I sette modi di trasmissione definiti da LTE cunzidenu principarmenti chì i modi di trasmissione ponu esse selezziunati in modu flexibly sottu diverse scenarii è mudelli di canali differenti. In generale, i colli di bottiglia è i bordi brevi di u rendiment di a rete di cumunicazione mobile wireless sò divisi in e trè categurie seguenti:

Sistema limitatu di putenza:

Scenariu tipicu di l'applicazione: u scopu principale hè di aumentà a copertura è di superà a sbiaditura, cum'è una zona efficace, una vasta copertura rurale, etc.

Tipu di Antenna tecnulugia usata: trasmette a diversità, riceve a diversità

Performance gap: 10 λ L'amélioration des performances de la polarisation simple Antenna hè menu di 5% di quellu di a doppia polarizazione Antenna, è ci hè poca differenza trà i dui.

Sistema limitatu di interferenza:

Scenariu d'applicazione tipicu: hè principalmente utilizatu in spazii urbani densi cù spazii di stazioni chjuchi. L'interferenza hè u fattore principale chì affetta u rendiment di a rete.

Tipu di Antenna tecnulugia aduttatu: rank = 2 MIMO dual stream, rank = 1 MIMO single stream, rank adaptive

Gap di rendiment: l'algoritmu adattativu di classificazione hè ovviamente megliu cà u flussu duale forzatu MIMO; À u listessu tempu, u funziunamentu di doppia polarizazione Antenna hè 10 λ A prestazione di a polarizazione unica Antenna hè in fondu u listessu.

Sistema ristrettu di larghezza di banda:

Scenariu tipicu di l'applicazione: a cundizione di u canali (CQI) hè relativamente bona, ùn ci hè micca una copertura cuntinuu trà e stazioni di basa, a distanza di stazioni di stazioni di basa hè relativamente grande, è u numeru di utilizatori hè relativamente raru. Per esempiu, a copertura di una sola cellula in u stadiu iniziale di a reta sperimentale,

Aduttatu Antenna tipu di tecnulugia: ranking = 2 MIMO dual stream

Comparazione di prestazioni: 10 λ A prestazione di polarizazione unica Antenna hè megliu cà quellu di a doppia polarizazione Antenna, è u rendiment hè migliuratu da circa 20%

Table 2-2 cunclusioni di Antenna scenariu di l'applicazione

U sopra analizà principalmente a distanza di rendiment trà a polarizazione unica Antenna è a doppia polarizazione Antenna. Tuttavia, deve esse nutatu chì a doppia polarizazione Antenna hà i vantaghji di una stallazione còmuda in ingegneria. Cumpresu l'usu di un unicu palu di tenuta, l'aghjustamentu unificatu di l'inclinazione discendente, faciule da abbellire Antenna, etc At prisente, quandu hè di più è più difficiule à selezziunà è stallà situ reta wireless, i vantaghji sopra di dual polarization Antenna sò particularmente impurtanti.

3   Scenari d'applicazione è selezzione di stazione di basa 4G LTE Antenna

U cuntenutu principale di sta sezione descrive a classificazione di l'area di copertura di a rete wireless è currispondente Antenna selezzione secondu u scenariu attuale di implementazione di a rete

3.1 Selezzione di l'antenna di a stazione di basa urbana

Funzioni di l'ambiente di l'applicazione: e stazioni di basa sò densamente distribuite, chì necessitanu una piccula copertura di una sola stazione di basa. Speremu di minimizzà u fenomenu di a copertura di zona incruciata, riduce l'interferenza trà e stazioni di basa è migliurà a tarifa di scaricamentu.

Principiu di selezzione di l'antenna:

Selezzione di u modu di polarizazione: cum'è hè difficiule di selezziunà u situ di a stazione di basa in l'area urbana è u Antenna U spaziu di stallazione hè limitatu, hè cunsigliatu per selezziunà a doppia polarizazione Antenna è a banda larga Antenna;

Selezzione di mudellu: in i zoni urbani, hè principarmenti cunsideratu per migliurà a reutilizazione di freccia, cusì direzzione Antenna hè generalmente sceltu;

Selezzione di a mità di larghezza di fasciu di putenza: per cuntrullà megliu a cobertura di a cellula è di suppressione l'interferenza, a larghezza di u fasciu di putenza horizontale di l'urbanu. Antenna hè 60 ~ 65 °;

Selezzione di Antenna guadagnà: postu chì a stazione di basa urbana generalmente ùn hà micca bisognu di una distanza di copertura larga, hè cunsigliatu di selezziunà u Antenna cun guadagnu mediu. Hè cunsigliatu à sceglie u Antenna cù 15-18dbi guadagnà in zona urbana. Sì i microcellulari Antenna utilizatu per cumpensu cecu in l'area urbana hà un guadagnu più bassu, u Antenna pò esse sceltu;

Scelta di l'angolo di dip: perchè u Antenna l'ajustamentu di l'angolo di dip in l'area urbana hè relativamente frequente, è certi Antennas bisognu di stabilisce un grande angulu di immersione, mentri l'angolo di immersione meccanicu ùn hè micca favurevule à u cuntrollu di l'interferenza, hè cunsigliatu di selezziunà l'angolo di immersione preset. Antenna. An Antenna cù un angolo di downdip elettricu fissu pò esse sceltu, è un regulable elettricamente Antenna pò ancu esse sceltu quandu e cundizioni sò scontri.

3.2 Selezzione di l'antenna di stazioni base rurale in periferia

Funzioni di l'ambiente di l'applicazione: e stazioni di basa sò sparsamente distribuite, u voluminu di trafficu hè chjucu, i requisiti per i servizii di dati sò relativamente bassu, è i requisiti per una copertura larga. In certi lochi, ci hè solu una stazione di basa intornu, è a cobertura hè diventata l'ughjettu più preoccupatu. À questu tempu, a selezzione di Antenna deve esse cunsideratu cumminatu cù l'area per esse coperta intornu à a stazione di basa.

Principiu di selezzione di l'antenna:

Selezzione di u mudellu: se a stazione di basa hè necessaria per copre l'area circundante senza direzzione evidente è a distribuzione di u trafficu intornu à a stazione di basa hè relativamente spargugliata, a copertura di a stazione base omnidirezionale hè cunsigliatu. À u listessu tempu, deve esse nutatu chì a distanza di copertura di a stazione di base omnidirezionale ùn hè micca quant'è quella di a stazione di basa di direzzione per via di u so picculu guadagnu. À u listessu tempu, quandu si stallanu l'omni-direzzione Antenna, Prestate attenzione à l'influenza di a torre nantu à a cobertura, è a Antenna deve esse perpendiculare à u pianu di terra. Se l'uffiziu hà un esigenza di copertura più longa per a distanza di copertura di a stazione di basa, hà bisognu di utilizà una direzzione Antenna. In generale, a larghezza di u fasciu di mezza potenza horizontale di 90 è gradi 105 °, 120 ° Directional Antenna;

Selezzione di Antenna guadagnà : sceglie Antenna guadagnà secondu e esigenze di copertura. Hè cunsigliatu di selezziunà direzzione Antenna cù un guadagnu più altu (16-18dbi) o omnidirezionale Antenna cù 9-11dbi in i zoni suburbani è rurali;

Selezzione di u modu di inclinazione discendente: ci sò pochi aghjustamenti di inclinazione discendente à u Antenna in i zoni suburbani è rurali, è a gamma di regulazione è e caratteristiche caratteristiche di tilt downward ùn sò micca altu. Hè cunsigliatu di selezziunà l'inclinazione meccanica discendente Antenna; À u listessu tempu, quandu u Antenna hè più di 50 m di altezza è ci sò esigenze di copertura à a fine vicinu, u Antenna pieni di puntu zero pò esse sceltu preferenzialmente per evitari u prublema neru sottu à a torre.

3.3 Antenna selezzione di a stazione di base di copertura autostradale

Caratteristiche di l'ambiente di l'applicazione:

In questu ambiente, u trafficu hè pocu è l'utilizatori si movenu à alta velocità. À questu tempu, l'enfasi hè di risolve u prublema di a cobertura. In generale, ciò chì vole ottene hè una copertura di striscia, cusì a cobertura di l'autostrada adopra soprattuttu a cumunità bidirezionale; A cumunità omnidirezionale hè ancu aduttata in i zoni chì passanu per e cità è i lochi turistici; Un altru hè di enfatizà una larga cobertura. U tipu di Antenna per esse usatu deve esse determinatu in cumminazione cù a selezzione di u situ di a stazione è u tipu di stazione. Diversi ambienti di l'autostrada varianu assai. In generale, ci sò autostrade relativamente diritte, cum'è autostrade, ferrovie, autostrade naziunali, autostrade provinciale, etc., hè cunsigliatu di custruisce stazioni vicinu à l'autostrada, usendu S1 / 1 / 1 o S1 / 1 tipu di stazione, dotatu di alta. guadagnà direzzione Antenna per ottene una copertura. Ci sò strade sinuose, cum'è strade di muntagna sinuosa, strade di muntagna autocustruite à livellu di u conte, etc. In cumminazzioni cù a cobertura rurale vicinu à l'autostrada, stazioni deve esse custruitu in lochi alti.

In a pianificazione iniziale per Antenna selezzione, u altu guadagnu Antenna cù una distanza di copertura larga deve esse sceltu quantu pussibule per una copertura larga.

Principiu di selezzione di l'antenna:

Selezzione di mudellu: in a stazione di basa chì mira à copre a ferrovia è l'autostrada, a direzzione Antenna cù fasciu strettu è altu guadagnu pò esse usatu. U Antenna a forma pò esse selezziunata in modu flessibile secondu u rilievu topograficu lucale è u turnu di a strada à a stazione;

For Antenna scelta di guadagnà, 17dbi-22dbi Antenna hè sceltu per direzzione Antenna guadagnà, è 11dbi hè sceltu per omnidirezionale Antenna guadagnà;

Selezzione di u modu di downdip: in generale, ùn ci hè micca un angolo di downdip per a cobertura di l'autostrada. Hè cunsigliatu di sceglie un downdip meccanicu più prezzu Antenna. Quandu hè più di 50 m è ci sò esigenze di copertura à a fine vicinu, u Antenna cù riempimentu zero (più grande di 15%) pò esse sceltu preferenzialmente per risolve u prublema neru sottu à a torre;

Rapportu di fronte à daretu: postu chì a maiò parte di l'utilizatori coperti da l'autostrada sò utilizatori chì si movenu rapidamente, u rapportu di fronte à daretu di direzzione. Antenna ùn deve esse troppu altu per assicurà u cambiamentu normale.

3.4 Selezzione di l'antenna di a stazione di basa in a zona di muntagna

Funzioni di l'ambiente di l'applicazione: in i zoni remoti è muntagnoli, u bloccu di a muntagna hè seriu, a diminuzione di a propagazione di l'onda radiu hè grande, è hè difficiule di copre. Di solitu hà una larga cobertura. L'utilizatori spargugliati sò distribuiti in un largu raghju di copertura di a stazione di basa, è u trafficu hè chjucu. A stazione di basa pò esse custruitu in un locu adattatu nantu à a cima di a muntagna, à a cintura di a muntagna, à u pede di a muntagna o in a muntagna. Hè necessariu di distinguishà diverse distribuzioni di l'utilizatori è e caratteristiche di u terrenu per u locu di a stazione di basa, a selezzione è Antenna selezzione. E seguenti situazioni sò cumuni: custruzzione di stazione in zona di muntagna di tipu bacinu, custruzzione di stazione in alta muntagna, custruzzione di stazione in collina, custruzzione di stazione in zona di muntagna ordinaria, etc.

Principiu di selezzione di l'antenna:

Selezzione di u mudellu: a selezzione di u mudellu dipende da u locu, u tipu di stazione è i requisiti di copertura circundante di a stazione di basa. Omnidirezionale Antenna o direzionale Antenna pò esse sceltu. Per a stazione di basa custruita nantu à a muntagna, se u locu per esse cupertu hè relativamente bassu, u mudellu cù un grande angulu di putenza di a mità verticale deve esse sceltu per risponde megliu à i bisogni di a cobertura in a direzzione verticale;

Selezzione di u guadagnu di l'antenna: sceglite u mediu Antenna guadagnà, omnidirezionale Antenna (9-11dbi) è direzzione Antenna (15-18dbi) secondu a distanza di l'area per esse coperta;

Scelta di l'inclinazione: quandu a stazione hè custruita nantu à a muntagna è u locu per esse coperto hè à u pede di a muntagna, u Antenna cù u riempimentu zero o l'inclinazione predeterminata deve esse sceltu. A dimensione di l'angolo di immersione predeterminatu dipende da l'altezza relative trà a stazione di basa è u locu per esse coperto. Più grande hè l'altezza relativa, più grande deve esse l'angolo di immersione predeterminatu.

3.5 Riassuntu di a stazione base LTE Antenna scenarii d'applicazione

Sicondu a selezzione sopra è a situazione speciale di LTE, u cunsigliu Antenna I principii di selezzione sò i seguenti:

Table 3-1 riassuntu di Antenna scenarii d'applicazione

In generale, a selezzione di u situ di a stazione LTE usa e instalazioni esistenti, cusì s'ellu ci hè abbastanza spaziu per installà LTE Antenna è se l'altura incontra a pianificazione LTE hè u prublema più grande. Dunque, i paràmetri tecnichi cum'è u modu di polarizazione, a banda larga Antenna è u modu di angolo di dip aduttatu in u prughjettu attuale deve esse pianificatu raghjone secondu a situazione attuale dopu à una investigazione dettagliata di e strutture esistenti. A causa di l'esistenza di a tecnulugia MIMO in LTE, 2T2R è 4t4r sò cumunamenti utilizati à u mumentu. In cunsiderà u costu di custruzzione è altri fattori, per 2T2R, polarizazione doppia Antenna hè generalmente aduttatu; Per 4t4r, in generale, duie polarizazione doppia Antennas sò usati, è a distanza trà Antennas hè 1-2 λ Corresponde à 2.6 g, circa 30-50 cm.

4   5g MIMO AAU massiccia è scenarii d'applicazione

U cuntenutu principale di sta sezione descrive brevemente Antenna è a scelta di u scenariu di l'applicazione di 5g AAU

4.1 5G Massive MIMO AAU

L'output multi input (MIMO), chì hè statu assai maturu in l'era 4G, pò aduprà efficacemente parechji canali spaziali trà parechje Antennas trà i sistemi di transceiver per trasmette parechji flussi di dati ortogonali, in modu di migliurà a trasmissione di dati è a stabilità di a cumunicazione senza aumentà a larghezza di banda di cumunicazione.

A tecnulugia MIMO massiva sviluppata da 4G à 5g hè una versione aghjurnata di a tecnulugia MIMO. Nantu à u tempu limitatu è risorse di frequenza, centinaie di Antenna unità sò aduprate per serve decine di terminali mobile à u stessu tempu, chì migliurà ancu più u flussu di dati è l'efficienza energetica. A frequenza di cumunicazione 5g hè alta è u Antenna taglia hè accurtata, cusì chì più Antennas pò esse inseritu in u spaziu uriginale. A tecnulugia MIMO Massive hà stabilitu u tonu di a tecnulugia di cumunicazione in l'era 5g, cusì Antenna hè ancu diventatu un altru dispusitivu di crescita splusivi dopu à u front-end RF in l'era 5g, in quale a stazione di basa Antenna cunta 20% è u terminal Antenna cunta per 80%.

A stazione di basa 5g hè ancu chjamata attiva Antenna unità array (AAU) perchè adopra largamente a tecnulugia MIMO massiva, u numeru di oscillatori utilizati in u so integratu internu. Antenna hè grande, è l'unità transceiver hè integrata. U so schema schematicu di a struttura interna è a forma di u produttu sò mostrati in a figura sottu.

Fig. 4-1 schema schematicu strutturale di # massive MIMO AAU

Figura 4-2 # diagramma di esplosione di a forma di produttu di MIMO AAU massiva

Per AAU in banda < 6GHz, i fabricatori di l'equipaggiu di cumunicazione generalmente utilizanu oscillatori 192. Ci sò 12 fila in a direzzione horizontale è 8 fila di oscillators in a direzzione verticale, plus & plusmn; 45 ° Dual polarization, un totale di 12x8x2 = 192 oscillators. Ogni gruppu di trè oscillatori hè chjamatu paru Antennas, dunque l'AAU hà 192 / 3 = 64 Antennas in totale. Sì ogni sei oscillatori formanu un Antenna, l'AAU hà 192 / 6 = 32 Antennas.

Fig. 4-3 diagramma dipole di 65tr è 32tr AAU Antenna

AAU in a banda < 6GHz generalmente adopta tutti i beamforming digitale. Pò esse cunsideratu chì u numeru di Antennas, canali di trasmissione è amplificatori di putenza sò listessi. U numaru di arrays hè un fattore impurtante di cobertura. Quantu più u numeru di arrays, u più strettu u fasciu, più concentrata l'energia, più u numeru di Antennas è canali, u più u numeru di amplificatori di putenza in l'AAU, u più grande u cunsumu di risorse di baseband, è u più altu u costu di l'equipaggiu.

4.2 5g mudellu di signale fading

3GPP tr 38.901 dà quattru scenarii: l'area di l'uffiziu calda interna (INH Office), u micro canyon di strada urbana, u macro cellulare urbanu (UMA) è u macro cellulare rurale (RMA). Ogni scenariu hè divisu in ottu mudelli di propagazione: senza linea di vista (NLOS) è linea di vista (LOS). Stu documentu selezziunà u mudellu di perdita di strada sottu u scenariu UMA Los / NLOS di a macrostazione urbana. Frà elli, a frequenza operativa FC (GHz), l'altezza effettiva di a stazione di basa HBS Antenna (m), altezza effettiva di a stazione mobile di capanna Antenna (m), distanza horizontale trà a stazione di basa D2D è a stazione mobile (m), è a distanza lineare trà a stazione di basa D3D Antenna è stazione mobile Antenna (m).

Sicondu a tavula sopra, a tipica perdita di strada massima permessa (MAPL) di diversi canali di stazioni macro urbane pò esse calculata secondu a formula seguente. Pò esse vistu chì a diferenza massima di perdita di strada permessa trà 5g NR 3.5GHz uplink è downlink righjunghji 13.65 dB, è a cobertura di a rete hè limitata da u uplink è u uplink Pusch channel.

PL_aigle=P_Tx-L_f+G_Tx-M_f-M_l+G_Rx-L_p-L_b-S_R

Frà elli, a stazione di basa PTX trasmette a putenza, a perdita di l'alimentatore, a stazione di basa GTX Antenna guadagnà, MF ombra fading è fast fading allowance, ML interference allowance, Grx mobile phone Antenna guadagnà, perdita di penetrazione di l'edificiu LP, perdita di u corpu umanu LB, sensibilità di ricezione di u telefuninu SRX

4.3GScenariu di l'applicazione AAU

In i zoni urbani densi, l'ambiente wireless cumplessu porta à u deterioramentu di l'interferenza, è l'edifizii altissimi portanu à esigenze elevate per a cobertura verticale è una grande dumanda di capacità d'utilizatori. L'equipaggiu 64tr pò furnisce una migliore formazione di fasciu MIMO à grande scala, realizà a trasmissione MIMO multi-utilizatori di trafficu elevatu, è migliurà significativamente a copertura verticale. In i zoni suburbani è rurale, a rata di successu di accoppiamentu MU-MIMO hè ridutta, è l'equipaggiu 64tr ùn pò micca dà un ghjocu pienu à i so vantaghji di capacità, cusì l'equipaggiu di cunfigurazione bassu pò esse usatu. L'usu di 32 Antennas pò risponde à a dumanda. Per i zoni più remoti, i requisiti per a capacità ùn sò micca elevati, è a suluzione principale hè di risolve u prublema di cobertura. À questu tempu, ancu MIMO massivu ùn hè micca usatu. Basta aduprà 8-port RRU per cunnette u Antenna direttamente.

A figura seguente mostra u schema di copertura di rete di scenariu prupostu da un fabricatore di l'equipaggiu. Macro station hè a forma di produttu più impurtante. 64tr AAU risolve a dumanda cuntinuu di alta capacità in u stadiu 4G / 5G, è 32tr AAU cun cunfigurazione bassa risolve a dumanda di zona di trafficu 4G / 5G è di custruzzione di rete à pocu costu. I prudutti di u sistema di distribuzione interna includenu l'equipaggiu 2tr è 4tr. U subsistema di stanza passiva rete esistenti o nova custruzzione sò usati per risolve i sceni interni cù un altu valore è un flussu altu. Inoltre, l'unità di frequenza radio (RRU) di a stazione base MicroStation 4tr hè largamente usata in sceni occupati è caldi, cum'è e zone residenziali è e strade pedonali.

Figura 4-4 scenariu soluzione di copertura di rete di un fabricatore di l'equipaggiu

Pò esse vistu da i risultati di u calculu in a Sezione 4.2 chì a cobertura di uplink di 5g NR in a banda 3.5 GHz hè limitata, chì hè principalmente affettata da a putenza limitata di u terminal. Cunsiderendu chì i requisiti di u serviziu uplink è downlink rate sò sempre asimmetrici in un periudu di tempu dopu à u lanciu di 5g in u futuru (i requisiti di downlink rate sò assai più altu ch'è l'uplink), per mantene a struttura di rete esistente è riduce a reta. costu di custruzzione, Questu permette à l'operatori di impilà rapidamente è implementà 5g nantu à i punti di u situ web esistenti 4G, è u disaccoppiamentu uplink è downlink (SUL) pò esse usatu per risolve u prublema di u collu di buttiglia di a copertura uplink. Vale à dì, u uplink usa u vechju equipamentu LTE. A larghezza di banda di u 1.8 GHz FDD hè 5g NR per migliurà a cobertura, è u downlink implementa 5gnr in a banda 3.5 GHz.

Figura 4-5 soluzioni di disaccoppiamentu per uplink è downlink utilizendu diverse bande di freccia

A marca "kinghelm" hè stata originariamente registrata da a cumpagnia Golden Beacon. Golden beacon hè un fabricatore di vendita diretta di GPS Antenna è Beidou Antenna. Havi una pupularità è reputazione assai alta in l'industria di navigazione GPS è posizionamentu di Beidou. I prudutti di R & D è di produzzione sò largamente usati in a navigazione satellitare BDS è u pusizziunamentu, a cumunicazione wireless è altri campi. I prudutti principali includenu: rete rj45-rj45, interfaccia di rete lînia, RF lînia adattatore, cable coaxial lînia, tipu-C lînia, interfaccia HDMI, interfaccia type-C, pin è bus, SMA, FPC, FFC Antenna lînia, Antenna trasmissioni di signali waterproof lînia, interfaccia HDMI, Connettore USB, terminal line, terminal board terminal, terminal strip, tag RFID RF Posizionamentu navigazione Antenna, cumunicazione Antenna filu di cunnessione, barra di gomma Antenna, antenna sucker, 433 Antenna, 4G Antenna, Modulu GPS Antenna, etc. Hè largamente utilizatu in l'industria aerospaziale, cumunicazione, industria militare, strumentazione, sicurezza, medica è altre industrie.

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