天线技术在 LTE 时代
2013 年 10 月 8 日
卢迈耶和朱奈德 · 赛义德的康普看看技术问题与天线支持 4g LTE 和其先进的技术。
无线网络也越来越复杂。单元格站点体系结构和基础设施已经超过四代的技术。
他们支持的流量是惊人的。基站和微波天线技术已经发展到匹配增加的使用需求。根据一份报告，最重要的事无线运营商可以做来让他们的用户满意是确保出众的网络性能。
以正确的方式部署正确的天线技术是实现这一任务的重要组成部分。
基站天线是在无线接入网络中最重要的组成部分之一。他们辐射与移动设备进行通信的射频信号。为了支持大量的交通今天，无线网络多次重新使用频率或整个网络以提高容量和吞吐量的代码。营办商采用基站天线模式控制技术，以减少运行在相同的频率或代码的单元格之间的干扰。随着无线网络变得密集与更多的站点，用户和交通，每个单元格站点覆盖范围必须减少限制干扰与相邻站点。
减少单元格网站覆盖区域的一种方法是对降低天线辐射中心的高度。然而，这经常是一个差的选择，因为它可以定位低于附近的障碍，如建筑物或树叶干扰信号天线。减少覆盖区域的二种方法是倾斜向下，天线的垂直模式从而缩小覆盖在地平线上的发生干涉到相邻的单元格中站点。
机械与电气向下倾斜
最简单但低于标准的方法来梁倾斜是机械倾斜使用可调节的托架，大多数天线供应商提供的整个扇区天线。这项技术以来并没有减少覆盖一贯穿过地平线在整个部门重大下行。覆盖在孔视线方向越来越少在其他孔视线角度降低了机械倾斜。其结果是不一致的减少在细胞覆盖区的现象通常被称为模式盛开，可以量化。
天线倾斜
我们认为盛开的模式的可接受的量不应超过 10%的天线方位波束宽度。更多开花比经常生成可以导致网络效率低下的干扰水平，缩小为订阅服务器的服务质量和增加客户流失。
更多首选摆式垂直部门天线方向图的方法是使用电气向下倾斜，而不是机械。这项技术实现光束倾斜采用移相器来操作传递到每个天线单元电分相。天线本身仍然安装的直立而射频信号转移。由此产生的海拔模式是一贯在整个 360 °，可靠地缩小覆盖地区倾斜的。盛开的模式并不增加无论电气向下倾斜的多少。
电气的向下倾斜的另一个优点是，它可以通过远程连接电机的相移器机制。这样做的好处变得更重要作为下一代空中接口技术 lte 成熟。LTE 密切相连的一个概念是自组织网络 （儿子），其中网络重新优化本身通常基于需求水平。动态、 灵活覆盖范围调整电气向下倾斜等都需要执行完整的儿子概念。无线电电子学本文包含有关这些不同的方面，对儿子的详细信息。
将某些类添加到你的微波天线
不是每个人都意识到，能力是作为接入侧网络回程一边一样重要。在回程的瓶颈将减慢交通、 收缩能力和伤害的服务质量。像基站天线，微波天线有进化能力更好和更多的成本有效地处理增加的网络通信量。微波网络今天转移到类 4 的 ETSI （欧洲电信标准协会） 标准。4 类微波天线创建一个紧缩的信号模式为运营商，包括成本和容量方面的改进提供显著的好处。
微波链路的理论最大容量由香农的法律，指定能力取决于两件事 ︰ 信道带宽和载波信号干扰比。想象的信道带宽作为管携带回程信号的大小 — — 如果你增加，管径，更多的信号可以通过它旅行。但是，当然，无线电频谱是有限和往往昂贵的资源。试图扩大信道带宽不是理想的修补程序。扩大一个通道上的带宽减少了可用的频谱上的另一个渠道。它甚至可能无法根据许可和频谱的权限选项。这些限制使这不受欢迎的选择。
增加可用的回程容量，为日益繁忙的交通是提高载波信号干扰比其他路径。总体而言，这一比率是衡量的在某一时刻比较多少干扰扭曲了它收到的承运人的预期的无线电信号量。无线运营商可以通过部署 ETSI 类 4 微波天线实现了重大的可用性改进的更大的容量。比低下阶层更紧密地类 4 天线信封辐射模式。
此功能使得操作人员能够减轻干扰较小尺寸天线 （如 2-脚而不是 4 英尺），从而降低航运和塔租赁费用。更严格的辐射模式也提高了载波信号干扰比，提高可用性的吞吐能力。
80 GHz 天线测量
微波类 4 天线，由于低副瓣电平、 给更高的空间效率和允许更高的频谱效率技术 （例如，高调制方案），使用移动回程网络中更有效地利用频谱。4 类天线是当前正在部署的微波天线技术的最新演变。
空气中的光学纤维
另一种先进的方法提高回程容量是通过将移动到高容量谱，被称为毫米波波回程、 E 乐队或甚至光纤在空气中。在这个光谱，80 GHz 频率范围提供好处由于其独特的传播特点。它可能可以提供的光纤信号等效吞吐量在极其狭窄的光束传输 — — 通常被称为铅笔梁 — — 而不是在低频段宽梁。铅笔梁在相同的通道使 80 g h z，可以用更多的空间有效的这意味着更多的路径。这些好处与风险增加，然而来。
随着铅笔梁来侧面和背面的裂片。从 70/80 GHz 微波链路的窄光束干扰的主要来源是瞄准线电源指示进入主瓣或受害者接收机天线旁的瓣。高密度环境增加潜力为干扰，干扰的影响。干扰可以扭曲的信号不仅会造成完成信号下降 — — 冒着更广泛的管道总损失 ！信号干扰可能是灾难性的毫米波波频率范围和需要防御。
E 乐队也是对环境的敏感性高于较低的频率。雨开始衰减 10 GHz 以上的无线信号。当你到达 80 GHz 范围时，25 毫米的降雨量达到每小时衰减时发生在 10 dB/km，100 毫米/小时降雨导致衰减 30 dB/km。退化的水平将会显著影响网络性能和也会导致漏接电话。最坏的情况是当期望的信号完全是褪色的雨和干扰信号已褪色无雨。如果发生了这种程度的干扰和性能退化，你失去放在第一位在 80 GHz 频带中部署的所有的好处。为了防止这种威胁，运营商应确保其微波和毫米波波天线是兼容和性能验证。小机械缺陷可能会导致重大的射频问题。质量是关键。问您为测试报告的天线制造商联系，以验证性能。如果你的天线不能包含正确的干扰，你冒着危险主要网络中断。
底线是，基站和微波天线技术继续发展支持能力的要求。最高的性能要求选择适当的产品和部署。更为复杂和敏感的无线网络成为 — — 访问和回程两边 — — 更重要的干扰控制变得。
要实现真正自组织网络的好处，基站天线需要远程电气倾斜功能。一般电气倾斜是优惠到机械倾斜，一贯不会降低细胞的覆盖区域。部署微波天线在毫米波长为”空气中的光学纤维”可以更好地使用完成更新类 4 天线。无线运营商可以实现成本效益从他们同时防御灾难性的链路故障。合适的射频路径设备可以在网络性能有更多的改变。