Une brève histoire des antennes des stations de base

Revoir l'histoire du développement de l'antenne de la station de base, chaque fois fait le sang des gens livre, parce qu'il est témoin de chaque saut de la technologie de communication mobile,Et aussi enregistrer la jeunesse et les souvenirs de génération après génération de communication des gens.

Au cours des dernières décennies, de 1G à 5G, de 2,4 Kbps à 10 Gbit/s, le développement rapide des réseaux de communication mobileinséparable de la technologie de l'antenne de la station de base.

L'antenne de la station de base est le "tentacle" du réseau mobile, chargé d'envoyer et de recevoir des signaux sans fil à l'utilisateur,et est le réseau mobile est à distance près de l'équipement le plus proche de l'utilisateur, mais aussi aux gens dans les villes et les villages partout dans l'équipement.

Bien qu'enveloppés de boucliers et ne ressemblant pas beaucoup, ils ont radicalement changé au fil des ans.

1G: antenne omnidirectionnelle

Dans les années 1990, le prix d'un "grand frère" pouvait facilement dépasser les 10 000 yuans, tandis que les salaires des gens allaient de quelques dizaines à plusieurs centaines.Compte tenu du faible nombre d'utilisateurs de téléphonie mobile et du faible volume d'appels d'une seule station, le principe de construction du réseau de l'opérateur est de donner la priorité à la couverture.

 

Par conséquent, les stations de base 1G utilisent des antennes omnidirectionnelles, avec une antenne cylindrique ou à bâton pour fournir une couverture omnidirectionnelle de 360 degrés.

 

Une antenne omnidirectionnelle transmet et reçoit des signaux uniformément dans toutes les directions, ce qui entraîne inévitablement le problème des interférences de fréquence entre cellules,Mais en raison du nombre limité de stations et de l'écart entre les stations à cette époque, l'interférence n'était pas trop évidente.

 

Il est bien connu que le déficit de couverture des réseaux mobiles se situe dans la liaison ascendante.On appelle le lien de transmission du signal de la station de base au téléphone cellulaire le lien descendant.Comme la puissance de transmission des téléphones cellulaires est beaucoup plus faible que celle des stations de base, la couverture du site est limitée par la liaison montante.

 

De l'ère de la 1G aux débuts de la 2G, pour améliorer la liaison montante, des techniques de diversité spatiale sont généralement utilisées, c'est-à-dire que deux antennes réceptrices séparées spatialement sont déployées sur une tour.Pour assurer l'isolement, la distance de séparation entre les deux antennes est d'au moins 10 longueurs d'onde, par exemple 3,3 m pour 900 MHz et 1,67 m pour 1800 MHz.

 

2G: antenne directionnelle, antenne à double polarisation

Dans l'ère de la 2G, l'introduction de la technologie numérique a considérablement réduit le coût des équipements et l'industrie du mobile est entrée dans un âge d'or de développement vigoureux.La technologie d'antenne a permis une innovation et un développement sans précédent..

 

La première est la sectorisation, c'est-à-dire le passage de l'antenne omnidirectionnelle à l'antenne directionnelle.

 

Avec la croissance rapide des utilisateurs de téléphonie mobile, les principes de construction du réseau des opérateurs ont commencé à changer de "priorité de couverture" à "amélioration de la capacité".L'une des techniques d'amélioration des capacités est la sectorisation, c'est-à-dire en divisant la couverture omnidirectionnelle précédente de 360 degrés en trois secteurs, chacun couvrant 120 degrés.

 

En conséquence, la forme de l'antenne a évolué d'une antenne directionnelle plate, qui est encastrée dans un boîtier plus large.

 

Les avantages des antennes directionnelles ne sont pas seulement une augmentation de la capacité du système, mais aussi un gain d'antenne plus élevé en raison d'un rayonnement de signal plus concentré, permettant des distances de couverture plus longues.

 

Toutefois, la station de base étant divisée en trois secteurs, chaque secteur nécessite l'installation de deux antennes unipolarisées à diversité spatiale,ce qui signifie que le nombre d'antennes sur la tour se multiplie, ce qui nécessite non seulement plus d'espace aérien, mais augmente également la charge de travail de la construction et de la maintenance du réseau.

C'est peut-être pour cette raison que l'antenne de la station de base a connu une autre avancée technologique majeure - l'évolution d'une antenne unipolarisée à une antenne à double polarisation.

 

En tant que type de dispositif inductif, l'antenne produira des champs électriques et magnétiques, des signaux vocaux et de données transmis ou reçus par le champ électrique.La polarisation est la direction de vibration du champ électrique de l'antenneLes transmissions d'ondes radio fonctionnent toutes avec une sorte de polarisation, comme la polarisation verticale, où le champ électrique est perpendiculaire au sol, et la polarisation horizontale,où le champ électrique est parallèle au sol.

 

Considérant que la posture des gens qui parlent au téléphone est plus compatible avec les signaux polarisés verticalement,les antennes de la station de base précoce utilisaient généralement des antennes à polarisation unique basées sur la méthode de polarisation verticale.

 

En revanche, les antennes à double polarisation empilent deux ensembles de tableaux avec des directions de polarisation orthogonales les unes aux autres (généralement +45 degrés et -45 degrés),qui peut être utilisé pour prendre en deux antennes unipolarisées dans le passé sous forme d'apparence d'une seule antenne, tout en assurant une isolation suffisante. 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.

L'antenne à double polarisation brise les limites d'espace de déploiement provoquées par la diversité spatiale, de sorte que l'antenne de la station de base peut être facilement installée sur des mâts, des poteaux de soutien, des poteaux de support,poteaux lumineux, et d'autres installations de tours à pôles de communication plus petites, de sorte que la distribution des stations de base devient de plus en plus dense,et la couverture du réseau devient de plus en plus étendue.

 

3G: multibande, multifaisceau, ESC à distance

L'ère 3G ouvre la voie au déploiement à grande échelle d'antennes à double bande ou multibande.

 

Chaque génération de réseau mobile allouera une nouvelle bande de fréquences, antenne comme le signal sans fil transcepteur dispositif clé, bien sûr, ont également besoin de soutenir la nouvelle bande.face à 2.1G et d'autres nouvelles bandes de fréquences introduites, les opérateurs doivent ajouter de nouvelles antennes pour prendre en charge les nouvelles bandes de fréquences sur la base du réseau d'origine,une fois de plus face à l'espace de la tour et les contraintes de charge, la complexité des questions d'exploitation et de maintenance, en même temps, comme certains marchés sont apparus dans le modèle de tour, certains opérateurs sont également confrontés au problème de l'augmentation des coûts de location de tour.

 

Par conséquent, l'industrie dispose d'une antenne unique forte pour répondre à la demande en double bande ou en multibande, c'est-à-dire en double bande ou en multibande.

Dans le passé, l'industrie a conçu une antenne pour une bande de fréquences, mais maintenant comment réaliser une seule antenne pour prendre en charge plusieurs bandes de fréquences?l'une est que l'antenne supporte une plage de fréquences plus large et peut couvrir deux bandes ou plus; l'autre consiste à intégrer un ensemble d'éléments de rayonnement pour différentes bandes dans un seul boîtier d'antenne et à s'assurer que chacun n'affecte pas l'autre.En raison de la bande passante de fréquence limitée supportée par les éléments de rayonnement, le premier n'est applicable qu'aux bandes dont les fréquences sont proches les unes des autres; par conséquent, le second est plus courant.

 

L'ère 3G a également donné naissance à la technologie d'inclinaison d'antenne ESC à distance.

 

L'angle d'inclinaison de l'antenne, se réfère à l'angle entre le volet principal de l'antenne et le plan horizontal, il affecte directement la couverture du réseau, les interférences et l'équilibrage de charge,dans le réseau mobile l'optimisation est un paramètre extrêmement important.

 

Il existe deux façons de régler l'angle d'inclinaison de l'antenne: mécanique et ESC.en s'appuyant sur les travailleurs de la tour pour monter dans la tour pour ajuster manuellement le support de l'antenne pour incliner l'antenne dans la direction souhaitéeCette approche est évidemment très chronophage et à forte intensité de main-d'œuvre et ne convient pas à la maintenance et à l'optimisation de réseaux à grande échelle.

 

Comparé au réglage mécanique manuel, l'antenne ESC à distance utilise la phase de signal de l'oscillateur pour contrôler avec précision l'inclinaison du faisceau,et l'opérateur peut régler l'angle d'inclinaison en contrôlant à distance le phase changeur à l'intérieur de l'antenneDans le même temps, pour les antennes multibande, les antennes ESC peuvent réaliser un contrôle indépendant de l'angle d'inclinaison électrique vers le bas de chaque bande de fréquences.

 

En outre, face à l'introduction des services de données mobiles 2.5G et 3G, le nombre d'utilisateurs mobiles a accéléré sa croissance, la demande de capacité de réseau mobile a encore augmenté,Les antennes à faisceaux multiples ont vu le jour.

 

Dans le passé, une antenne n'avait qu'une seule direction principale de rayonnement, appelée antenne à faisceau unique, et une paire d'antennes était responsable de la couverture d'un secteur.Les antennes multicâbles peuvent être dotées de plusieurs faisceaux avec des directions de rayonnement principales., en divisant un secteur en plusieurs faisceaux plus étroits et en réalisant la division multicellule à antenne unique.

 

Comme une antenne à faisceaux multiples possède la super capacité d'une seule antenne supportant plusieurs cellules, la capacité du système peut être doublée sans ajouter d'équipement d'antenne supplémentaire.Il est donc particulièrement adapté aux zones urbaines denses, des activités à grande échelle et d'autres scénarios de points chauds à grande capacité.

 

4G: antennes MIMO, antennes à ports multiples

LTE a introduit la technologie MIMO dans les réseaux cellulaires, donc le plus beau paysage de l'ère 4G est l'antenne MIMO.

 

MIMO, Multiple-Input Multiple-Output, fait référence au déploiement de plusieurs antennes aux extrémités émetteur et récepteur pour transmettre simultanément des flux de données, respectivement,pour obtenir une amélioration exponentielle de la capacité et de la fiabilité du système sans augmenter les ressources du spectre et la puissance des émetteurs.

 

Plus l'ordre de MIMO est élevé, plus le nombre d'antennes est élevé, plus les performances du système sont élevées.4T4R signifie que quatre antennes émetteurs-récepteurs sont configurées logiquement du côté de la station de base.; 8T8R signifie que huit antennes émetteurs-récepteurs sont configurées logiquement.

 

Typiquement, les antennes prenant en charge 4T4R ont 2 tableaux de polarisation croisée intégrés, et 8T8R a 4 tableaux de polarisation croisée.et ainsi de suite., 4T4R avec 4 portes et 8T8R avec 8 portes.

 

D'un côté, il prend en charge le MIMO de haut ordre, et de l'autre, il fait face à la coexistence de 2, 3 et 4G multi-standard et multi-bande,qui nécessite une antenne physique pour supporter plus de bandes de fréquences, et donc, le nombre de ports d'antenne à l'ère 4G monte directement à un nouveau niveau.

 

Par exemple, le réseau de l'ère 4G de China Mobile a GSM900, FDD900, GSM1800, FDD1800, TD-FA, TD-D bandes multiples standards multiples,pour réaliser une antenne physique pour supporter ces bandes et pour supporter les 8 canaux TD-LTE, l'industrie a introduit l'antenne 4488, c'est-à-dire 4 ports pour prendre en charge 900M, 4 ports pour prendre en charge 1800M, 8 ports vers les ports pour prendre en charge les bandes F&A et 8 ports pour prendre en charge les bandes D.

 

Comme chaque port est relié à la RRU par la ligne d'alimentation, l'antenne multi-port rend la ligne d'alimentation sur la tour de plus en plus dense, et de loin,Il semble que l'antenne ait une grosse barbe noire..

Il est évident que cela n'a pas l'air très beau, mais aussi que les travaux d'installation et d'entretien sont plus difficiles.l'industrie est apparue dans le programme “combiné” de l'antenne et de la RRU.

 

Cette solution n'a pas seulement une meilleure apparence, est plus facile à déployer et à entretenir, mais élimine également les pertes d'alimentation et économise plus d'énergie.

 

5G:AAU MIMO massif

Comme vous le savez, l'une des technologies les plus critiques pour le sans fil 5G est le MIMO massif.

 

L'AAU MIMO massif a deux caractéristiques principales: une grande taille de l'antenne et de nombreux canaux RF. Par exemple, une AAU typique prenant en charge 3,5 GHz 64T64R a 192 unités d'antenne et prend en charge 64 canaux émetteurs-récepteurs.

Cela présente deux avantages techniques: premièrement, face à la fréquence 5G plus élevée, la capacité de couverture du signal est plus faible,Le MIMO massif peut régler l'amplitude et la phase de plusieurs unités d'antenne pour obtenir la pollution du faisceau, de sorte que l'énergie du signal sans fil soit plus concentrée, pointant plus précisément, afin d'améliorer la capacité de couverture et de réduire les interférences du signal;il est possible de servir simultanément plusieurs utilisateurs via plusieurs flux de données, afin d'améliorer la capacité du système.

 

Les MIMO massifs soutiennent fortement le développement de la 5G, l'avenir de cette technologie sera le MIMO à grande échelle, le MIMO à très grande échelle continue d'évoluer.Face à l'ère de la 6G ou à l'introduction de la 7GHz et d'autres bandes de fréquences plus élevées, l'AAU passera de 64TRx à 128TRx, 256TRx ou même 512TRx, et le nombre d'unités d'antenne passera de 192 à des centaines voire plus d'un millier.

Les données sont fournies par les autorités compétentes de l'État membre où le produit a été fabriqué.

La valeur de l'élément de référence est la valeur de l'élément de référence de l'élément de référence.

La Commission a examiné si les modifications apportées à la présente décision étaient suffisantes pour compenser les effets négatifs de l'application de la présente décision.