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5G通信需要什么樣的天線呢?
- 2021-07-02-

  在過去的二十年里,我們見證了移動通信從 1G 到 4G LTE 的轉變。在此期間,關鍵通信技術正在發生變化,處理的信息量成倍增長。天線是實現這種跨越式改進不可或缺的組件。

  根據業界的定義,天線是一種轉換器,它將在傳輸線上傳播的導波轉換為在無界介質(通常是自由空間)中傳播的電磁波,反之亦然,即發射或接收電磁波。通俗的講,無論是基站還是移動終端,天線都充當著發送和接收信號的中間件。

  5G即將到來,各大運營商也在積極布局5G設備。 5G的傳輸速率比4G快十倍,這對天線系統提出了新的要求。在5G通信中,實現高速率的關鍵是毫米波和波束成形技術,但傳統天線顯然無法滿足這一需求。

  以下是新加坡國立大學終身教授、IEEE Fellow陳志寧對5G移動通信未來天線技術的解讀。

  基站天線是隨著網絡通信而發展起來的,工程師根據網絡需求設計不同的天線。因此,在過去幾代移動通信技術中,天線技術也在不斷發展。

  在1G時代,幾乎所有的全向天線都被使用了。當時用戶數量很少,傳輸速率很低。此時,它仍然是一個模擬系統。

  在2G時代,我們才剛剛進入蜂窩時代?,F階段的天線已逐漸演變為定向天線,一般的波瓣寬度有60°、90°和120°。以120°為例,它有三個扇區。

  在2.5G和3G時代,出現了很多多頻段天線。因為此時的系統非常復雜,如GSM、CDMA等,需要共存,所以多頻段天線是必然趨勢。為了降低成本和空間,多頻段成為現階段的主流。

  MIMO技術增加了通信容量。此時,天線系統進入了一個新時代,即從最初的單天線發展到陣列天線和多天線。

  然而,現在我們需要遠觀。 5G的部署已經開始。天線技術將在5G中扮演什么角色,5G對天線設計又會有什么影響?這是我們需要探索的問題。

  過去,天線的設計通常是非常被動的:系統設計完成后,提供指標來定制天線。但是,目前5G的概念還不清楚。做天線設計的研發人員需要提前做好準備,為5G通信系統提供解決方案,甚至通過新的天線解決方案或技術影響5G標準的定制和發展。

  未來,天線必須與系統一起設計,而不是單獨設計。甚至可以說,天線將成為5G的瓶頸。如果不突破這個瓶頸,系統上的信號處理就無法實現,因此天線就成為了5G移動通信系統。關鍵技術。天線不僅僅是一個輻射體,它具有濾波特性、放大作用、抑制干擾信號的作用。它不需要能量來實現增益,因此天線不僅僅是一個設備。


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