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Como e quais sistemas de antenas de diversidade espacial em GSM

Como e quais sistemas de antenas de diversidade espacial em GSM

O sistema de antena de diversidade espacial é construído separando fisicamente duas antenas de estação base receptoras. Aqui escrevo sobre critérios e configuração do sistema de antenas de diversidade espacial.

SISTEMAS DE ANTENA DE DIVERSIDADE ESPACIAL

  • Uma vez separadas o suficiente, ambas as antenas recebem sinais de desvanecimento independentes. Como resultado, os sinais capturados pelas antenas provavelmente não estão correlacionados.
  • Quanto mais distantes estiverem as antenas, maior será a probabilidade de os sinais não estarem correlacionados.
  • Os tipos de configuração utilizados nas redes GSM são:
    • separação horizontal
    • separação vertical
    • Separação composta.

CONFIGURAÇÕES TÍPICAS DE DIVERSIDADE DE ANTENA ESPACIAL

CONFIGURAÇÕES DE DIVERSIDADE DE ANTENA ESPACIAL

CRITÉRIOS PARA SELEÇÃO DO TIPO DE SEPARAÇÃO ESPACIAL

Correlação de ramificação

  • A limitação física da estrutura de suporte também deve ser considerada ao selecionar a configuração da antena de diversidade espacial. Por exemplo, se uma estrutura ampla não for permitida no topo de uma torre de montagem, a separação vertical é uma alternativa a ser considerada.
  • Para atingir o coeficiente de correlação necessário (r £0,7), configurações diferentes requerem separações diferentes.
  • A separação indicada na tabela abaixo mostra que valores baixos de correlação são mais facilmente obtidos com separação horizontal do que vertical.
  • É por isso que a maioria dos sistemas de antenas de diversidade em redes GSM usam separação horizontal.

Dependência angular

Diferença de nível de sinal

  • Um sistema que usa antenas de diversidade separadas horizontalmente tem uma configuração simétrica e, portanto, é capaz de fornecer intensidades de sinal balanceadas.
  • Um sistema que usa antenas separadas verticalmente precisa de uma grande separação para atender à correlação necessária.
  • A consequência é que as duas antenas têm ganhos de altura de antena diferentes, o que pode resultar em desequilíbrio entre as duas intensidades de sinal.

Dependência angular

  • A dependência angular reflete a dependência do desempenho de um sistema de antena de diversidade na posição angular de uma unidade móvel em relação à visão da antena.
  • O sistema de antenas separadas horizontalmente depende muito da posição angular do celular.
  • A separação efetiva diminui à medida que o dispositivo móvel se afasta da mira da antena.
  • Como a unidade móvel está a 90° da mira da antena, a separação efetiva torna-se zero.
  • Nesse caso, os sinais de duas antenas são muito provavelmente coerentes, o que levará a uma deterioração do desempenho da diversidade.
  • A maioria dos sites de células GSM são sites de células de 3 setores.
  • O deslocamento angular máximo é, portanto, de aproximadamente 60°.
  • A simulação mostra que o desempenho de um sistema de antenas separadas horizontalmente sofre deterioração perceptível apenas quando o deslocamento angular excede 70°.

Prós e contras da configuração horizontal

Vantagens      

  • Mais fácil de alcançar valores baixos de correlação e equilíbrio entre os sinais. Portanto, amplamente utilizado.

Desvantagens 

  • Alta dependência angular. No entanto, o impacto é marginal para aplicações sectorizadas.
  • Exige uma estrutura de cabeça considerável na estrutura de suporte.

Prós e contras da configuração vertical

Vantagens

  • Estrutura de suporte estreita.
  • Independência angular

Desvantagens

  • Exigir grande separação para valores baixos de correlação.
  • Pode causar desequilíbrio entre os dois ramos da diversidade.
  • Geralmente não usado.

CONFIGURAÇÕES ESPACIAIS DA ANTENA

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