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全向天線和定向天線哪些地方需要改正？--飛宇信
發(fā)布時間：
2019-08-26 17:25
先來分析一下在WLAN系統(tǒng)中，全向天線和定向天線在使用時有哪些不足，或者是需要改進的地方。
如圖1所示，全向天線雖然能夠?qū)D中兩個用戶都覆蓋到，但由于每個時刻，中心的AP只能和一個用戶交互報文，此時只有藍色部分形成了有效覆蓋，其他絕大部分信號傳播都造成了能量浪費，屬于無效的覆蓋，如果能將此部分浪費的能量集中到有效覆蓋區(qū)域，勢必會獲得更高的信號強度以及傳輸帶寬；而對于定向天線而言，由于能量的集中，覆蓋區(qū)域內(nèi)的信號強度會比較高，但是由于信號覆蓋角度較小，很多需要覆蓋的范圍沒有信號可以到達。如果在右側(cè)用戶空閑時，可以將信號轉(zhuǎn)移至左側(cè)用戶，勢必可以提高覆蓋的有效性，以及大幅提高用戶的接入能力。
可見，如果天線更“智能”一點，當(dāng)AP與某一用戶通信時，天線就自動調(diào)節(jié)成定向天線，把“能量束”直接瞄準(zhǔn)該用戶，一方面該用戶獲得的信號強度會比較高，另一方面不該被“打擾”的用戶也不會被干擾，這樣的結(jié)果顯然是最為完美的。智能天線由此而天線廠家產(chǎn)生。
那么從技術(shù)的角度看，如何能讓智能天線隨時根據(jù)需要，想覆蓋哪里就覆蓋哪里呢？現(xiàn)在一般有兩種技術(shù)方式：一種是波束切換天線，另一種是自適應(yīng)陣列天線。
波束切換天線
波束切換方式的天線，一般由多個窄波束天線夠成，每個窄波束天線由于角度小，所以通常增益很大，覆蓋距離較遠。一般在工作時，對于一個用戶，眾多天線中，只有一個窄波束天線是出于工作狀態(tài)的。當(dāng)用戶更換，或用戶位置轉(zhuǎn)移時，智能天線系統(tǒng)會根據(jù)情況更換窄波束天線的工作狀態(tài)，即停掉之前的窄波束天線，然后讓另一個角度正確的窄波束天線繼續(xù)工作。由于窄波束定向天線通常個頭較大，所以一般這類智能天線都在室外場景使用，比如TD系統(tǒng)的一些基站就采用這種智能天線裝置，如圖2所示。
波束切換式天線，一般形成的天線角度個數(shù)，與其窄波束天線個數(shù)相當(dāng)。所以由于硬件設(shè)計限制，這種天線不可能有很多或很細致的天線角度可供選擇。從天線尺寸角度看，這種天線也只能在室外環(huán)境，即對空間沒有多少要求的環(huán)境中使用。
自適應(yīng)陣列天線
陣列天線由多個天線形成陣列，在工作時，通過不同天線的組合工作，形成不同的天線波瓣，實現(xiàn)多種方向、角度、增益都不相同的“虛擬天線”，以適應(yīng)不同工作環(huán)境，不同用戶的位置，以及避免不必要的干擾。自適應(yīng)陣列天線在工作時通過對工作環(huán)境的判斷，以及用戶位置的感知，經(jīng)過內(nèi)部芯片處理，能夠迅速計算出最佳的天線組合方式，達到想覆蓋哪里，就覆蓋哪里的目的。無線接入設(shè)備可通過不同天線的組合，形成最多4096種不同的波瓣模式，可以輕松的適應(yīng)各種室內(nèi)環(huán)境，增加覆蓋范圍，達到穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量之目的。
深圳市飛宇信電子有限公司成立于2007年，是一家專業(yè)從事無線通信產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)和銷售一體的高新技術(shù)型企業(yè)。專注于天線類、模塊類、應(yīng)用解決方案、應(yīng)用終端等產(chǎn)品的研制生產(chǎn)。聯(lián)系人：13802709089 楊經(jīng)理(微信同號）
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在使用天線來說，一般的鋁板材質(zhì)天線在靠沿海地區(qū)最低2—3年，最多的來說有4—6年，因為在靠沿海地區(qū)空氣中的鹽霧侵蝕鋁板天線導(dǎo)致老化或損壞，特別明顯的為臺灣地區(qū)的有線電視（CATV），因為他的建立早于內(nèi)地，但是粗略計算全島將近有著1000面的信號接收天線，其中在80年代的中期天線建成都是鋁板天線，但是在90年代初期人們已經(jīng)開始慢慢更換并且更換為SMC模壓天線。
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相信大家都知道，gps主要是經(jīng)過接納衛(wèi)星的信號，然后進行定位或許導(dǎo)航的終端產(chǎn)品。而在gps接納天線信號的過程中，就必須用到天線。GPS衛(wèi)星信號分為L1和L2，頻率分別為1575.42MHZ和1228MHZ，其間L1為敞開的民用信號，信號為圓形極化。信號強度為-166dBW左右，歸于比較弱的信號。 正是由于這些特色，決定了gps信號接納需要專門的天線。
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物聯(lián)網(wǎng)和智能硬件產(chǎn)品需要天線在線傳輸數(shù)據(jù)?？臻g越小，頻帶越多，天線設(shè)計就越復(fù)雜。外部天線通常是標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。購買合適的頻段，無需調(diào)試，即插即用。
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