Por que são necessários sistemas de antenas de diversidade

Basicamente, a Antena de Diversidade é necessária por causa do sinal rico no celular ou BTS por reflexão e isso altera o valor de seu nível e qualidade, seja bom ou ruim. Vamos entender em detalhes.

NECESSIDADE DE DIVERSIDADE

Em um ambiente típico de rádio celular, a comunicação entre a estação celular e a unidade móvel não é feita por um caminho de rádio direto, mas por vários caminhos.
O caminho direto entre o transmissor e o receptor está obstruído por edifícios e outros objetos.
Portanto, o sinal que chega ao receptor é por reflexão nas laterais planas dos edifícios ou por difração em torno de obstruções naturais ou artificiais.
Quando várias ondas de rádio chegam à antena do receptor, elas se combinam de forma construtiva ou destrutiva, o que leva a uma rápida variação na intensidade do sinal.
As flutuações do sinal são conhecidas como ‘desvanecimento multipercurso’.

Propagação de caminhos múltiplos

A propagação multipercurso causa flutuações grandes e rápidas em um sinal
Essas flutuações não são iguais à perda do caminho de propagação.

O multicaminho causa três coisas principais

Mudanças rápidas na intensidade do sinal em uma curta distância ou tempo.
Modulação de frequência aleatória devido a desvios Doppler em diferentes sinais multipercursos.
Dispersão de tempo causada por atrasos de múltiplos caminhos
Eles são chamados de “efeitos de desbotamento
A propagação de caminhos múltiplos resulta em desvanecimento em pequena escala.

TÉCNICA DE DIVERSIDADE

As técnicas de diversidade têm sido reconhecidas como um meio eficaz que aumenta a imunidade do sistema de comunicação ao desvanecimento de múltiplos caminhos. Portanto, o GSM adota extensivamente técnicas de diversidade que incluem.

CONCEITO DE SISTEMAS DE ANTENA DE DIVERSIDADE

Técnicas de diversidade espacial e de polarização são realizadas através de sistemas de antenas.
Um sistema de antena de diversidade fornece uma série de ramificações ou portas de recepção a partir das quais os sinais diversificados são derivados e transmitidos a um receptor. O receptor então combina os sinais recebidos das ramificações para produzir um sinal combinado com qualidade aprimorada em termos de intensidade do sinal ou relação sinal-ruído (S/N).
O desempenho de um sistema de antenas de diversidade depende principalmente da correlação de ramificação e da diferença de nível de sinal entre as ramificações.

CORRELAÇÃO ENTRE RAMOS

O coeficiente de correlação de ramificação (r) representa o grau de similaridade entre os sinais de duas ramificações receptoras diferentes.
O coeficiente de correlação varia de 0 a 1.
r=1 significa que os sinais de duas ramificações diferentes se comportam exatamente da mesma forma. Neste caso, os sinais são coerentes.
r=0 significa que os sinais de duas ramificações diferentes se comportam de maneira completamente diferente. Neste caso, os sinais não estão correlacionados.
Para obter o melhor desempenho, é necessário um sistema de antena de diversidade para fornecer sinais não correlacionados.
Para r=1, a antena de diversidade torna-se ineficaz no combate ao desvanecimento de multipercurso.
Na realidade, porém, nem sempre é prático ter um sistema de antenas de diversidade que garanta r=0. Uma extensa pesquisa neste campo revelou que um sistema de antenas de diversidade pode funcionar satisfatoriamente desde que r £0,7.

DIFERENÇA DE NÍVEL DE SINAL

O segundo parâmetro chave para um bom sistema de antena de diversidade é a diferença média do nível do sinal.
A diferença é um parâmetro estatístico que indica o equilíbrio das intensidades do sinal dos dois ramos receptores.
Em um sistema real, o equilíbrio estatístico pode ser verificado comparando os valores médios dos dois sinais medidos durante um longo período.
Se a proporção apostaⁿ nos valores medianos for 0dB, os dois ramos receptores estão estatisticamente equilibrados.
O desempenho do sistema de diversidade irá deteriorar-se à medida que a relação aumenta ou diminui de 0dB.