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拥有了波束成形5G通信技术将“如虎添翼”

时间:10-05 来源: 点击:


普通天线(方向性弱)和智能天线阵列(方向性强)

智能天线阵列原理并不复杂。当由两个波源产生的两列波互相干涉时,有的方向两列波互相增强,而有的方向两列波正好抵消(如下图)。

在波束成形中,我们有许多个波源(即天线阵列),通过仔细控制波源发射的波之间的相对延时和幅度我们可以做到电磁波辐射的能量都集中在一个方向上(即接收机所在的位置),而在其他地方电磁波辐射能量很小(即减少了对其他接收机的干扰)。

此外天线辐射的方向可以通过改变波源之间的相对延时和幅度来实现,可以轻松跟踪发射端和接收端之间相对位置的改变。

波束成型系统架构

波束成形与毫米波是天作之合

目前波束成形已经被使用在带有多天线的WiFi路由器中。然而,手机上不可能像路由器一样安装WiFi频段的多根天线,因为天线尺寸太大了。

天线的尺寸是由电磁波信号的波长决定的,WiFi和当前手机频段的电磁波波长可达十几厘米,因此很难将如此大的天线集成在手机上。为了解决这个问题,我们可以把波束成形和毫米波技术结合在一起。

毫米波波段的波长大约是WiFi和手机频段波长的十分之一左右,因此可以把多个毫米波天线集成到手机上,实现毫米波频段的波束成形。波束成形和毫米波技术可谓是天作之合,使用毫米波可以给信号传输带来更大的带宽,波束成形则能解决频谱利用问题,使得5G通讯如虎添翼。

毫米波天线阵列体积很小,可以安装到手机上

结语

波束成形可以使信号的能量集中在接收端所在的方向,从而改善频谱利用效率。波束成形配合毫米波技术可以让通讯系统拥有高带宽并且支持大量用户同时通讯,从而使5G系统如虎添翼。

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