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La introducción de matrices de antenas a gran escala en estaciones base 5G brinda nuevas oportunidades para el desarrollo de la cadena de la industria de radiofrecuencia.

2019-07-26 10:47:19
La tecnología MassiveMIMO (entrada múltiple y salida múltiple) tiene como objetivo mejorar en gran medida la capacidad de la red y la calidad de la señal a través de más antenas. En principio, puede ser análogo a Expressway para expandir el número de caminos para mejorar el flujo de tráfico.

La estación base 5G que usa MassiveMIMO no solo puede aumentar la capacidad de la red multiplexando más flujos de señal inalámbrica, sino que también mejora en gran medida la cobertura de la red mediante la formación de haces.

La tecnología de conformación de haz hace que la energía de la señal se centre más en el terminal objetivo a través de la distribución espacial de la ganancia de línea a lo largo del día, para compensar la pérdida de transmisión espacial después de la transmisión de señal y mejorar en gran medida la cobertura de la red.

En comparación con las estaciones base 4G, AAU, que admite la tecnología de antenas de matriz a gran escala, es la razón principal del aumento significativo en el costo de las estaciones base 5G.

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El tamaño de la antena depende de la frecuencia, la antena 5G o los canales 64 son dominantes

De acuerdo con el principio de comunicación inalámbrica, para garantizar la mayor eficiencia de la conversión de transmisión y recepción de la antena, la distancia entre los osciladores de la antena debe ser mayor que la mitad de la longitud de onda de la señal inalámbrica, y la longitud de onda de la señal inalámbrica es inversamente proporcional a la frecuencia de la señal inalámbrica (lambda = c / f, donde C es la velocidad de la luz, f es la frecuencia de la señal inalámbrica). Es decir, cuanto mayor es la frecuencia de la señal, mayor es la longitud de onda de la señal. Pequeña.


En el futuro, la banda 5G o 3.5GHz y 2.6GHz serán la banda principal en China. Según esta banda, la media longitud de onda es aproximadamente 4.3cm / 5.8cm.


De acuerdo con la prueba 5G actual, la tecnología Massive MIMO de canal 64 actual es la opción de prueba principal de varios fabricantes de equipos.


Aunque cuantos más canales, mayor es el rendimiento de la red, pero teniendo en cuenta el tamaño / peso de la antena, el rendimiento de la antena y los factores de costo, los operadores también están considerando el esquema Massive MIMO de bajo costo: canales 16.


En nuestra opinión, si el costo de la antena de canal 64 no se reduce al rango aceptable de operadores en la etapa inicial de 5G, es posible que los operadores den prioridad al esquema de antena de canal 16 mientras cumplen con los requisitos de implementación y capacidad.

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La arquitectura de la estación base 5G ha cambiado mucho, y la tendencia de la antena activa es obvia.


La estación base macro 4G consta de tres partes: antena, unidad de radiofrecuencia RRU y unidad de procesamiento de banda base BBU desplegada en la sala de computadoras.


La red 5G tiende a adoptar la nueva arquitectura de red de acceso inalámbrico de AAU + CU + DU, como se muestra en la siguiente figura.


La unidad RRU de antena y RF se combinará en una unidad nueva AAU (Unidad de antena activa), AAU incluirá no solo la función RF de RRU, sino también la función de procesamiento de alguna capa física.

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En la era 5G, el creciente número de canales de antena y la antena activa presentaban requisitos más altos para el diseño de la antena. La miniaturización y el peso ligero son la base.


En la era 4G, la configuración de la antena es básicamente 4T4R (FDD) o 8T8R (TDD). Según la situación de prueba actual, la era de 5G puede estar dominada por la antena de matriz a gran escala 64T64R.


El número de canales ha aumentado 7-15 veces, lo que significa que la demanda de antenas para dispositivos RF ha aumentado 7-15 veces. Al mismo tiempo, la parte pasiva de la antena se combinará con RRU como AAU, que presenta requisitos de diseño más altos para el tamaño y el peso de la antena en la era 5G.


En la era de 4G, el peso de la antena pasiva + RRU es de aproximadamente 24-34 kg. En la actualidad, el peso de 5GAAU en la prueba es de aproximadamente 45 kg, que aumenta en 32% -88% año tras año. Por lo tanto, en la tendencia de integración de la antena 5G, la miniaturización y el peso ligero se convierten en la base del diseño de la antena.

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