Come e quali sistemi di antenne per la diversità spaziale nel GSM
Il sistema di antenne a diversità spaziale è costruito separando fisicamente due antenne della stazione base ricevente. Qui scrivo sui criteri e sulla configurazione del sistema di antenne per la diversità spaziale.
SISTEMI DI ANTENNE PER DIVERSITÀ SPAZIALE
- Una volta che sono sufficientemente separate, entrambe le antenne ricevono segnali di dissolvenza indipendenti. Di conseguenza, i segnali catturati dalle antenne molto probabilmente non sono correlati.
- Più le antenne sono distanti, più è probabile che i segnali non siano correlati.
- Le tipologie di configurazione utilizzate nelle reti GSM sono:
- separazione orizzontale
- separazione verticale
- Separazione composita.
CONFIGURAZIONI TIPICHE DI DIVERSITÀ DI ANTENNE SPAZIALI
CRITERI DI SELEZIONE DEL TIPO DI SEPARAZIONE SPAZIALE
Correlazione tra rami
- Quando si seleziona la configurazione dell’antenna per la diversità spaziale è necessario considerare anche la limitazione fisica della struttura di supporto. Ad esempio, se non è consentita una struttura ampia sulla sommità di una torre di montaggio, un’alternativa da prendere in considerazione è la separazione verticale.
- Per ottenere il coefficiente di correlazione richiesto (r £0,7) configurazioni diverse richiedono separazioni diverse.
- La separazione indicata nella tabella seguente mostra che bassi valori di correlazione si ottengono più facilmente con la separazione orizzontale piuttosto che verticale.
- Ecco perché la maggior parte dei sistemi di antenne Diversity nelle reti GSM utilizzano la separazione orizzontale.
Differenza di livello del segnale
- Un sistema che utilizza antenne di diversità separate orizzontalmente ha una configurazione simmetrica ed è quindi in grado di fornire intensità di segnale bilanciate.
- Un sistema che utilizza antenne separate verticalmente necessita di un’ampia separazione per soddisfare la correlazione richiesta.
- La conseguenza è che le due antenne hanno guadagni di altezza differenti, il che potrebbe causare uno squilibrio tra le due intensità del segnale.
Dipendenza angolare
- La dipendenza angolare riflette la dipendenza delle prestazioni di un sistema di antenna diversità dalla posizione angolare di un cellulare rispetto al puntamento dell’antenna.
- Il sistema di antenne separate orizzontalmente dipende fortemente dalla posizione angolare del cellulare.
- La separazione effettiva si riduce man mano che il cellulare si allontana dal puntamento dell’antenna.
- Poiché il cellulare si trova a 90° rispetto al puntamento dell’antenna, la separazione effettiva diventa zero.
- In tal caso, i segnali provenienti da due antenne sono molto probabilmente coerenti, il che porterà quindi ad un deterioramento delle prestazioni di diversità.
- La maggior parte dei siti cellulari GSM sono siti cellulari suddivisi in 3 settori.
- Lo spostamento angolare massimo è quindi di circa 60°.
- La simulazione mostra che le prestazioni di un sistema di antenne separate orizzontalmente subiscono un notevole deterioramento solo quando lo spostamento angolare supera i 70°.
PRO E CONTRO DELLA CONFIGURAZIONE ORIZZONTALE
Vantaggi
- Più facile ottenere bassi valori di correlazione e equilibrio tra i segnali. Quindi ampiamente utilizzato.
Svantaggi
- Elevata dipendenza angolare. L’impatto è tuttavia marginale per le applicazioni settorializzate.
- Richiede un telaio di testa di considerevoli dimensioni sulla struttura portante.
PRO E CONTRO DELLA CONFIGURAZIONE VERTICALE
Vantaggi
- Sottile struttura portante.
- Indipendenza angolare
Svantaggi
- Richiedono un’ampia separazione per bassi valori di correlazione.
- Può causare uno squilibrio tra i due rami della diversità.
- Generalmente non utilizzato.
