Antennengewinn in der LTE-Antenne
Antennengewinn ist das Verhältnis der maximalen Strahlung in einer bestimmten Richtung, einer Referenzantenne in derselben Richtung bei derselben Leistungsaufnahme. Normalerweise sind dies Links für isotrope Antennen oder Dipole in der Halbwelle des freien Raums bei 0° Höhe über dem Meeresspiegel.
Null-Referenz (dBi) bezieht sich normalerweise auf eine theoretische Antenne mit sphärischem Strahlungsmuster mit gleichem Gewinn in alle Richtungen. Bei Verwendung als Verstärkungsverbindung hat die isotrope Antenne eine Leistung von 0 dBi. Halbwellendipol (DBD) ist eine Antenne, bei der es sich um eine zentral gespeiste, relativ gleichmäßige Stromverteilung in beiden Hälften handelt. Bei Verwendung als theoretische Referenzantenne hat sie einen Leistungsgewinn von 0 DBD, was einem Unterschied von 2,14 dB im Vergleich zur isotropen Antenne entspricht. Die folgende Abbildung zeigt eine grafische Darstellung der verschiedenen Antennenmodelle.
Eine kollektive Fähigkeit wird als passive Leistungsantenne betrachtet, die nicht hinzugefügt, sondern einfach umverteilt wird, um mehr Strahlungsleistung in eine bestimmte Richtung bereitzustellen, als auf eine isotrope Antenne übertragen werden könnte. Wenn die Antenne in einigen Bereichen einen positiven Anstieg hat, muss sie in anderen Bereichen einen negativen Gewinn haben, da die Schüssel Energie spart.
Die durch Antennen erzielbaren Vorteile sind daher ein Kompromiss zwischen der abzudeckenden Reichweite und dem Antennengewinn. Beispielsweise bietet eine Mikrowellenantenne für Punkt-zu-Punkt-Antennen große Vorteile, jedoch nur bei einer sehr schmalen vertikalen und horizontalen Strahlbreite, da sie genau auf jeden Endpunkt ausgerichtet sein muss.
Antennen für LTE-Standorte haben im Vergleich zu Mikrowellenschüsseln weniger Vorteile, da sie eine breitere Strahlung abgeben müssten, um viele Brillen (d. h. Abonnenten) abzudecken.
Die Verstärkung beeinflusst andere Antenneneigenschaften wie Größe, Gewicht, horizontale Strahlbreite, vertikale Strahlbreite und Kosten. Der HF-Ingenieur muss die Antenne für Ihre Situation auswählen. Der Kompromiss müsste darin bestehen, ob geringere Gewinne oder höherer Antennengewinn gewählt werden müssen.
Eine Antenne mit höherem Gewinn ist physisch größer, normalerweise teurer und hat eine schmale vertikale Strahlbreite, die geringer wäre als der Antennengewinn. Der Antennengewinn ist eine direkte Wechselwirkung mit anderen Antennenparametern.
Leistungsbewertung in der LTE-Antenne
Antennennennleistung ist die maximale Leistungsabgabe, üblicherweise ausgedrückt in Watt, die die Antenne ohne Leistungseinbußen ausführt. Typische Leistungswerte für Antennen liegen zwischen 300 und 500 Watt. Die Wiederverwendung der LTE 3 x 1 x 1-Frequenz eines einzelnen Trägers würde die Nutzung und die Möglichkeit von Verlusten im Zusammenhang mit der Zusammenführung der bestehenden LTE-Systeme des Trägers (GSM, CDMA, UMTS usw.) beeinträchtigen. Leistungsantennen werden voraussichtlich kein begrenzender Faktor sein zur Antennenauswahl. Dennoch sollte der Techniker bei der Auswahl des Antennensystems eine Erweiterung des Systems und die theoretische maximale Konfiguration von Trägern in Betracht ziehen, die auf einer einzelnen Antenne platziert werden können.
Antennenpolarisation in LTE
LTE-Antennen, die für drahtlose Kommunikation und andere Systeme verwendet werden, sind entweder vertikal polarisiert oder kreuzpolarisiert. Die Polarisation wird durch die Ausrichtung des von der Antenne ausgesendeten elektrischen Feldes (E-Ebene) bestimmt. Bei der kreuzpolarisierten Antenne handelt es sich tatsächlich um zwei Antennen, die in denselben Panel-Antennen (d. h. Unterkunft) untergebracht sind.
Jede Antenne ist im 45°-Winkel zwischen horizontalen und vertikalen 90 Grad polarisiert und polarisiert. Der Grund dafür ist die unkorrelierte Trennung zwischen den beiden Antennen, sodass diese zum Empfang von Diversität für MIMO verwendet werden können. Kreuzpolarisationsantennen können eine Isolation von bis zu 25 dB zwischen den beiden Antennen bieten, während in der realen Welt kaum Streuung auftritt. Diese Polarisationsänderung reicht aus, um die Isolation des Antennendesigns voll auszunutzen.
Wie wirkt sich der Antennengewinn auf die Reichweite aus?
Der Antennengewinn ist das Maß für die Antennenleistung in Dezibel (dB), was 10 * log (Pout / Pin) entspricht. Machen Sie sich keine Sorgen, denken Sie daran: Je höher der Gewinn, desto gerichteter ist eine Antenne – mehr Reichweite, schmalere Strahlbreite. Jede Erhöhung des Antennengewinns um 6 dB sollte theoretisch die Reichweite verdoppeln.