Μια Σύντομη Ιστορία των Αντενών Σταθμού Βάσης

Αναθεωρώντας την ιστορία ανάπτυξης της κεραίας σταθμού βάσης, κάθε φορά κάνει το αίμα των ανθρώπων λίβρες, επειδή είναι μάρτυρες κάθε άλμα της τεχνολογίας κινητής επικοινωνίας,και καταγράφει επίσης τη νεολαία και τις αναμνήσεις της γενιάς μετά την γενιά των ανθρώπων επικοινωνίας.

Κατά τη διάρκεια των τελευταίων δεκαετιών, από το 1G στο 5G, από το 2,4Kbps στο 10Gbps, η ταχεία ανάπτυξη του δικτύου κινητής επικοινωνίας πίσω,Αδιαχώριστη από την τεχνολογία της κεραίας σταθμού βάσης.

Η κεραία του σταθμού βάσης είναι το “δάγκωμα” του κινητού δικτύου, υπεύθυνο για την αποστολή και λήψη ασύρματων σημάτων στον χρήστη,και είναι το δίκτυο κινητής τηλεφωνίας είναι στην απόσταση κοντά στον πλησιέστερο εξοπλισμό του χρήστη, αλλά και στους ανθρώπους στις πόλεις και τα χωριά παντού στον εξοπλισμό.

Παρόλο που είναι όλα τυλιγμένα σφιχτά σε ασπίδες και δεν φαίνονται πολύ διαφορετικά, έχουν αλλάξει δραματικά με τα χρόνια......

1G: Αντένα ολικής κατεύθυνσης

Στη δεκαετία του 1990, η τιμή ενός “μεγάλου αδελφού” μπορούσε εύκολα να ξεπεράσει τα 10.000 γιουάν, ενώ οι μισθοί των ανθρώπων κυμαίνονταν από μερικές δεκάδες έως αρκετές εκατοντάδες.Λαμβάνοντας υπόψη τον μικρό αριθμό χρηστών κινητής τηλεφωνίας και τον χαμηλό όγκο κλήσεων ενός μόνο σταθμού, η αρχή της κατασκευής του δικτύου του φορέα εκμετάλλευσης είναι η προτεραιότητα της κάλυψης.

 

Ως εκ τούτου, οι σταθμοί βάσης 1G χρησιμοποιούν ολικοκατευθυντικές κεραίες, με κυλινδρική ή ράβδους κεραία για να παρέχουν 360 μοίρες ολικοκατευθυντική κάλυψη.

 

Μια πανδιάστατη κεραία εκπέμπει και λαμβάνει σήματα ομοιόμορφα σε όλες τις κατευθύνσεις, γεγονός που αναπόφευκτα προκαλεί το πρόβλημα των παρεμβολών συχνότητας μεταξύ των κυττάρων,αλλά λόγω του σπάνιου αριθμού σταθμών και της μεγάλης απόστασης σταθμού εκείνη την εποχή, η παρεμβολή δεν ήταν τόσο προφανής.

 

Είναι γνωστό ότι η έλλειψη κάλυψης των δικτύων κινητής τηλεφωνίας οφείλεται στην ανοδική σύνδεση.Ονομάζουμε το σύνδεσμο μετάδοσης σήματος από τον σταθμό βάσης στο κινητό τηλέφωνο downlinkΔεδομένου ότι η ισχύς μετάδοσης των κινητών τηλεφώνων είναι πολύ χαμηλότερη από εκείνη των σταθμών βάσης, η κάλυψη της τοποθεσίας περιορίζεται από την ανοδική σύνδεση.

 

Από την εποχή του 1G μέχρι τις πρώτες ημέρες του 2G, για τη βελτίωση της ανόδου, συνήθως χρησιμοποιούνται τεχνικές χωρικής ποικιλομορφίας, δηλαδή, δύο χωρικά διαχωρισμένες κεραίες λήψης αναπτύσσονται σε έναν πύργο.Για να εξασφαλιστεί η απομόνωση, η απόσταση διαχωρισμού μεταξύ των δύο κεραίων είναι τουλάχιστον 10 μήκη κύματος, π.χ. 3,3 m για 900 MHz και 1,67 m για 1800 MHz.

 

2G: Κατευθυντική κεραία, διπλή-πολωμένη κεραία

Στην εποχή 2G, η εισαγωγή της ψηφιακής τεχνολογίας έσπρωξε το κόστος του εξοπλισμού δραματικά, και η βιομηχανία κινητής τηλεφωνίας εισήγαγε μια χρυσή εποχή έντονης ανάπτυξης.Η τεχνολογία κεραίας οδήγησε σε πρωτοφανή καινοτομία και ανάπτυξη.

 

Το πρώτο είναι η τομεοποίηση, δηλαδή από την ανάπτυξη ολιδύρομης κεραίας σε κατευθυνόμενη κεραία.

 

Με την ταχεία αύξηση των χρηστών κινητής τηλεφωνίας, οι αρχές κατασκευής δικτύου των φορέων εκμετάλλευσης άρχισαν να αλλάζουν από “προτεραιότητα κάλυψης” σε “αύξηση της χωρητικότητας”.Μια από τις τεχνικές για τη βελτίωση της ικανότητας είναι η τομεοποίηση, δηλ. διαιρώντας την προηγούμενη 360 βαθμική ολικής κατευθύνσεως κάλυψη σε τρεις τομείς, ο καθένας καλύπτοντας 120 βαθμούς.

 

Ως αποτέλεσμα, η μορφή της κεραίας έχει εξελιχθεί από μια ′′stick′′ σε μια επίπεδη κατευθυνόμενη κεραία, η οποία περιβάλλεται σε ένα ευρύτερο σκελετό.

 

Τα πλεονεκτήματα των κατευθυνόμενων κεραίων δεν είναι μόνο η αυξημένη χωρητικότητα του συστήματος, αλλά και το υψηλότερο κέρδος κεραίας λόγω της πιο συγκεντρωμένης ακτινοβολίας σήματος, επιτρέποντας μεγαλύτερες αποστάσεις κάλυψης.

 

Ωστόσο, δεδομένου ότι ο σταθμός βάσης είναι χωρισμένος σε τρεις τομείς, κάθε τομέας απαιτεί την εγκατάσταση δύο μονάπολωμένων κερατών διαστημικής ποικιλομορφίας,που σημαίνει ότι ο αριθμός των κεραίων στον πύργο πολλαπλασιάζεται, που απαιτεί όχι μόνο μεγαλύτερο χώρο στον ουρανό, αλλά και αυξάνει τον φόρτο εργασίας της κατασκευής και συντήρησης του δικτύου.

Ίσως γι' αυτό το λόγο η κεραία του σταθμού βάσης έχει δει μια άλλη σημαντική τεχνολογική πρόοδο - την εξέλιξη από μια μονοπολωμένη κεραία σε μια διπολωμένη κεραία.

 

Ως ένα είδος επαγωγικής συσκευής, η κεραία θα παράγει ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία, φωνητικά και σήματα δεδομένων που μεταδίδονται ή λαμβάνονται από το ηλεκτρικό πεδίο.Η πόλωση είναι η κατεύθυνση της δόνησης του ηλεκτρικού πεδίου της κεραίαΟι εκπομπές ραδιοκυμάτων λειτουργούν με κάποιου είδους πόλωση, όπως η κατακόρυφη πόλωση, όπου το ηλεκτρικό πεδίο είναι κάθετο στο έδαφος, και η οριζόντια πόλωση,όπου το ηλεκτρικό πεδίο είναι παράλληλο με το έδαφος.

 

Λαμβάνοντας υπόψη ότι η στάση των ανθρώπων που μιλούν στο τηλέφωνο είναι πιο συμβατή με κάθετα πόλωτα σήματα,οι πρώτες κεραίες σταθμού βάσης χρησιμοποιούσαν γενικά μονοπολωμένες κεραίες με βάση τη μέθοδο κάθετης πόλωσης.

 

Αντίθετα, οι διπλής πόλωση κεραίες στοιβάζουν δύο σύνολα συστάσεων με πολικοποίηση κατευθύνσεις ορθόγωνες η μία προς την άλλη (συνήθως +45 μοίρες και -45 μοίρες),που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να πάρει σε δύο μονοπολικές κεραίες στο παρελθόν με τη μορφή της εμφάνισης μιας ενιαίας κεραίαςΗ εικόνα είναι ότι η εικόνα είναι απόλυτη και η εικόνα απόλυτη. the biggest difference between dual-polarized and single-polarized antennas is that dual-polarized antennas have two antenna ports corresponding to two antenna arrays of +45-degree and -45-degree polarization.

Η διπλή πολωμένη κεραία σπάει τους περιορισμούς χώρου ανάπτυξης που προκαλούνται από την χωρική ποικιλομορφία, έτσι ώστε η κεραία του σταθμού βάσης να μπορεί εύκολα να εγκατασταθεί σε πύργους, στύλους στήριξης, στύλους στήριξης,φωτεινές στύλες, και άλλες πιο μικρές εγκαταστάσεις πύργων σταθμών επικοινωνίας, έτσι ώστε η κατανομή σταθμών βάσης να γίνεται όλο και πιο πυκνή,και η κάλυψη του δικτύου γίνεται όλο και πιο εκτεταμένη.

 

3G: Πολυζώνη, πολλαπλή δέσμη, απομακρυσμένο ESC

Η εποχή 3G εισάγει την ευρεία ανάπτυξη κεραίων διπλής ή πολλαπλής ζώνης.

 

Κάθε γενιά κινητών δικτύων θα διαθέτει νέα ζώνη συχνοτήτων, η κεραία ως η ασύρματη συσκευή μεταφοράς σήματος, φυσικά, πρέπει επίσης να υποστηρίξει τη νέα ζώνη.Αντιμέτωπη με 2.1G και άλλες νέες ζώνες συχνοτήτων, οι φορείς εκμετάλλευσης πρέπει να προσθέσουν νέες κεραίες για να υποστηρίξουν τις νέες ζώνες συχνοτήτων με βάση το αρχικό δίκτυο,Για άλλη μια φορά αντιμετωπίζοντας τον χώρο του πύργου και τους περιορισμούς φορτίου, την πολυπλοκότητα των ζητημάτων λειτουργίας και συντήρησης, ταυτόχρονα, καθώς ορισμένες αγορές έχουν εμφανιστεί στο μοντέλο του πύργου, ορισμένοι φορείς εκμετάλλευσης αντιμετωπίζουν επίσης το πρόβλημα της αύξησης του κόστους ενοικίασης του πύργου.

 

Ως εκ τούτου, ο κλάδος διαθέτει ισχυρή “μονική κεραία” για την υποστήριξη της ζήτησης διπλής ή πολλαπλής ζώνης, δηλαδή διπλής ή πολλαπλής ζώνης κεραίας.

Στο παρελθόν, η βιομηχανία σχεδίαζε μια κεραία για μια ζώνη συχνοτήτων, αλλά τώρα πώς να συνειδητοποιήσει μια ενιαία κεραία για να υποστηρίξει πολλαπλές ζώνες συχνοτήτων; Υπάρχουν δύο τρόποι:Το ένα είναι ότι η κεραία υποστηρίζει ένα ευρύτερο εύρος συχνοτήτων και μπορεί να καλύψει δύο ή περισσότερες ζώνες.Η δεύτερη είναι η ενσωμάτωση μιας σειράς στοιχείων ακτινοβολίας για διαφορετικές ζώνες σε ένα ενιαίο περίβλημα κεραίας και η διασφάλιση ότι το καθένα δεν επηρεάζει το άλλο.Λόγω του περιορισμένου εύρους ζώνης συχνοτήτων που υποστηρίζονται από τα εκπεμπόμενα στοιχεία, η πρώτη ισχύει μόνο για ζώνες των οποίων οι συχνότητες είναι κοντά μεταξύ τους· επομένως, η δεύτερη είναι πιο κοινή.

 

Η εποχή 3G έδωσε επίσης τη ζωή στην τεχνολογία απόμακρης κλίσης κεραίας ESC.

 

Γωνία κλίσης κεραίας, αναφέρεται στη γωνία μεταξύ της κύριας κεραίας κεραίας και του οριζόντιου επιπέδου, επηρεάζει άμεσα την κάλυψη του δικτύου, τις παρεμβολές και την εξισορρόπηση φορτίου,στην βελτιστοποίηση του κινητού δικτύου είναι μια εξαιρετικά σημαντική παράμετρος.

 

Υπάρχουν δύο τρόποι ρύθμισης της γωνίας κλίσης της κεραίας: μηχανική και ESC.βασίζεται σε εργαζόμενους του πύργου για να ανέβουν στον πύργο για να ρυθμίσουν χειροκίνητα το στήριγμα της κεραίας για να κλίνουν την κεραία προς την επιθυμητή κατεύθυνσηΗ προσέγγιση αυτή είναι προφανώς πολύ χρονοβόρα και εργασιακή και δεν είναι κατάλληλη για τη συντήρηση και βελτιστοποίηση δικτύων μεγάλης κλίμακας.

 

Σε σύγκριση με την χειροκίνητη μηχανική ρύθμιση, η κεραία ESC εξ αποστάσεως χρησιμοποιεί τη φάση σήματος του ταλαντωτή για να ελέγχει με ακρίβεια την κλίση της δέσμης,και ο χειριστής μπορεί να ρυθμίσει τη γωνία κλίσης με τον τηλεχειρισμό του μετατροπέα φάσης μέσα στην κεραίαΤαυτόχρονα, για τις κεραίες πολλαπλών ζώνων, οι κεραίες ESC μπορούν να πραγματοποιήσουν ανεξάρτητο έλεγχο της ηλεκτρικής γωνίας κλίσης προς τα κάτω κάθε ζώνης συχνοτήτων.

 

Επιπλέον, ενόψει της εισαγωγής των υπηρεσιών δεδομένων κινητής τηλεφωνίας 2.5G και 3G, ο αριθμός των χρηστών κινητής τηλεφωνίας επιταχύνθηκε, η ζήτηση για χωρητικότητα δικτύου κινητής τηλεφωνίας αυξήθηκε περαιτέρω,δημιουργήθηκαν κεραίες πολλαπλών ακτίνων.

 

Στο παρελθόν, μια κεραία είχε μόνο μία κύρια κατεύθυνση ακτινοβολίας, που ονομάζεται κεραία με μία δέσμη, και ένα ζευγάρι κερατών ήταν υπεύθυνο για την κάλυψη ενός τομέα.Οι κεραίες πολλαπλών ακτίνων μπορούν να έχουν πολλαπλές ακτίνες με κύριες κατευθύνσεις ακτινοβολίας., διαχωρίζοντας έναν τομέα σε πολλαπλές στενότερες δέσμες και υλοποιώντας διαίρεση πολλών κυττάρων με μία κεραία.

 

Δεδομένου ότι μια κεραία πολλαπλών ακτίνων έχει την υπερ ικανότητα της "μονής κεραίας που υποστηρίζει πολλαπλά κύτταρα", η χωρητικότητα του συστήματος μπορεί να διπλασιαστεί χωρίς την προσθήκη πρόσθετου εξοπλισμού κεραίας.Έτσι είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για πυκνοκατοικημένες αστικές περιοχές, δραστηριότητες μεγάλης κλίμακας και άλλα σενάρια υψηλής χωρητικότητας.

 

4G: κεραίες MIMO, κεραίες πολλαπλών θύρων

Το LTE εισήγαγε την τεχνολογία MIMO στα κυτταρικά δίκτυα, οπότε το πιο όμορφο τοπίο στην εποχή του 4G είναι η κεραία MIMO.

 

Το MIMO, πολλαπλή είσοδος πολλαπλή έξοδος, αναφέρεται στην ανάπτυξη πολλαπλών κερατάκων στα άκρα του πομπού και του δέκτη για την ταυτόχρονη μετάδοση ροών δεδομένων, αντίστοιχα,να επιτευχθεί εκθετική βελτίωση της χωρητικότητας και της αξιοπιστίας του συστήματος χωρίς αύξηση των πόρων ραδιοφάσματος και της ισχύος του πομπού.

 

Όσο υψηλότερη είναι η τάξη MIMO, τόσο υψηλότερος ο αριθμός των κεραίων, τόσο ισχυρότερη η απόδοση του συστήματος.4T4R σημαίνει ότι τέσσερις κεραίες δέκτη-διαβιβαστή είναι λογικά διαμορφωμένες στην πλευρά του σταθμού βάσης.8T8R σημαίνει ότι οκτώ κεραίες δέκτη-παραγωγού είναι λογικά διαμορφωμένες.

 

Συνήθως, οι κεραίες που υποστηρίζουν το 4T4R έχουν 2 ενσωματωμένες σειρές διασταύρωσης, και το 8T8R έχει 4 σειρές διασταύρωσης.και ούτω καθεξής., 4T4R με 4 θύρες και 8T8R με 8 θύρες.

 

Από τη μια πλευρά, υποστηρίζει υψηλής τάξης MIMO, και από την άλλη πλευρά, αντιμετωπίζει τη συνύπαρξη των 2, 3 και 4G πολυπροτύπων και πολλαπλών ζώνων,που απαιτεί μία φυσική κεραία για να υποστηρίξει περισσότερες ζώνες συχνοτήτων, και έτσι, ο αριθμός των θύρων κεραίας στην εποχή 4G ανεβαίνει κατευθείαν σε ένα νέο επίπεδο.

 

Για παράδειγμα, το δίκτυο 4G της China Mobile έχει GSM900, FDD900, GSM1800, FDD1800, TD-FA, TD-D πολλαπλές ζώνες πολλαπλών προτύπων,για την κατασκευή φυσικής κεραίας για την υποστήριξη αυτών των ζώνων και για την υποστήριξη TD-LTE 8 καναλιών, η βιομηχανία εισήγαγε την κεραία 4488, δηλαδή 4 θύρες για την υποστήριξη 900M, 4 θύρες για την υποστήριξη 1800M, 8 θύρες προς θύρες υποστηρίζουν τις ζώνες F&A και 8 θύρες υποστηρίζουν τις ζώνες D.

 

Καθώς κάθε θύρα συνδέεται με το RRU μέσω της γραμμής τροφοδοσίας, η κεραία πολλαπλών θύρων κάνει την γραμμή τροφοδοσίας στον πύργο όλο και πιο πυκνή, και από απόσταση,Φαίνεται σαν η κεραία να έχει μεγαλώσει μια παχιά μαύρη γενειάδα.

Αυτό προφανώς δεν φαίνεται πολύ όμορφο, αλλά και για την εγκατάσταση και τη συντήρηση εργασία πιο δύσκολη.η βιομηχανία έχει εμφανιστεί στο πρόγραμμα κεραίας και RRU.

 

Αυτή η λύση όχι μόνο φαίνεται καλύτερη, είναι ευκολότερη στην ανάπτυξη και τη συντήρηση, αλλά επίσης εξαλείφει τις απώλειες τροφοδότησης και εξοικονομεί περισσότερη ενέργεια.

 

5G:Μεγάλη μονάδα AAU MIMO

Όπως γνωρίζετε, μια από τις πιο κρίσιμες τεχνολογίες για ασύρματη 5G είναι το Massive MIMO. Οι ασύρματες συσκευές που υποστηρίζουν την τεχνολογία Massive MIMO ονομάζονται AAU (Active Antenna Unit).

 

Η μαζική MIMO AAU έχει δύο κύρια χαρακτηριστικά: μεγάλο μέγεθος συστοιχίας κεραίας και πολλά κανάλια ραδιοσυχνοτήτων.

Αυτό φέρνει δύο τεχνικά πλεονεκτήματα: πρώτον, ενόψει της υψηλότερης συχνότητας 5G, η ικανότητα κάλυψης του σήματος είναι ασθενέστερη,Το τεράστιο MIMO μπορεί να ρυθμίσει το πλάτος και τη φάση πολλαπλών μονάδων κεραίας για να επιτύχει τη μόλυνση της δέσμης, έτσι ώστε η ενέργεια του ασύρματου σήματος να είναι πιο συγκεντρωμένη, δείχνοντας πιο ακριβώς, ώστε να βελτιωθεί η ικανότητα κάλυψης και να μειωθεί η παρεμβολή του σήματος.είναι δυνατόν να εξυπηρετούν ταυτόχρονα πολλούς χρήστες μέσω πολλαπλών ροών δεδομένων, για την ενίσχυση της ικανότητας του συστήματος.

 

Το τεράστιο MIMO υποστηρίζει έντονα την ανάπτυξη της 5G, το μέλλον αυτής της τεχνολογίας θα είναι το MIMO σε μεγάλη κλίμακα, το MIMO σε πολύ μεγάλη κλίμακα συνέχισε να εξελίσσεται.Αντιμέτωπη με την εποχή 6G ή την εισαγωγή των 7GHz και άλλων υψηλότερων ζώνων συχνοτήτων, η AAU θα αναβαθμιστεί από 64TRx σε 128TRx, 256TRx ή ακόμη και 512TRx, και ο αριθμός των μονάδων κεραίας θα αναβαθμιστεί από 192 σε εκατοντάδες ή ακόμη και πάνω από χίλιες.

https://www.atnjtech.com/sale-53168524-atnj-customized-wideband-20-700mhz-gan-amplifier-ultra-band-high-power-gan-amplifier-for-2g-3g-4g-5g.html

https://www.atnjtech.com/sale-47844855-atnj-latest-sdr-tr-card-specifically-used-for-signal-repeater-amplifier-signal-monitoring-system-and-ra.html Η διαφορά μεταξύ των δύο τύπων κάρτας είναι η διαφορά μεταξύ των δύο τύπων κάρτας.

Το σύστημα αυτό δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρονικών κυττάρων.