MIMO-Antenne Hersteller

Einführung

Antennen spielen eine wichtige Rolle in der modernen drahtlosen communication, da sie die Schlüsselkomponente für die Übertragung und den Empfang von drahtlosen Signalen über eine Entfernung sind. Eine der vielen Spitzentechnologien in der modernen Antennentechnik ist die MIMO-Antennentechnik (Multiple Input Multiple Output). Bei dieser Technologie werden mehrere Sende- und Empfangsantennen anstelle der üblichen Einzelantennenkonfiguration verwendet. Dadurch wird die Diversität des Antennenbetriebs erhöht. Die verbesserte Diversität der Antennen bietet mehr Möglichkeiten zum Empfangen und Senden von Daten. Außerdem werden die Datenrate und die Signalqualität erhöht.

In diesem Artikel werden die MIMO-Technologie, die Arten von MIMO-Antennen, die verschiedenen Vor- und Nachteile von MIMO-Antennen und die Zukunft von MIMO-Antennen im Detail erläutert.

Was ist die MIMO-Technologie?

Die MIMO-Technologie bietet mehrere Sender und Empfänger und nutzt so Mehrwege-Interferenzen bei drahtlosen Signalen aus. Außerdem bietet sie mehr Möglichkeiten für die Handhabung mehrerer Signale mit mehr Diversität. Unter Diversität versteht man die Flexibilität, mehr als einen Frequenzbereich zu bedienen. Die MIMO-Technologie erhöht auch den Durchsatz des Systems und die Zuverlässigkeit des Ko1TP14Kommunikationsnetzes. Das zugrundeliegende Prinzip der MIMO-Technologie ist das räumliche Multiplexing, bei dem mehrere Pfade als unterschiedliche Kanäle verwendet werden, um viele Ko1TP14Kommunikationskanäle zu unterstützen. Der einzige Faktor, der die in einem Kanal übertragene Datenmenge begrenzt, beruht auf dem Shannonschen Gesetz. Das auf dem Raummultiplexverfahren basierende MIMO-Verfahren wurde 1993 von Arogyaswami Paulraj und Thomas Kailath eingeführt. Nach einem kurzen Verständnis der wichtigsten Merkmale und der historischen Entwicklung der MIMO-Technologie ist es wichtig, einige der herausragenden Vorteile der MIMO-Technologie wie folgt zu skizzieren:

• Erhöhter Datendurchsatz: Dies verbessert die Fähigkeiten moderner communication-Netze, insbesondere bei hohem Datenaufkommen.
• Unempfindlichkeit gegenüber Mehrweg-Interferenzen: Durch räumliches Multiplexing wird der Mehrwegeausbreitungsfehler in der MIMO-Technologie minimiert.
• Verbesserter Abdeckungsbereich: Die MIMO-Technologie bietet im Vergleich zu herkömmlichen Antennentechnologien eine größere Reichweite
• Hohe Bandbreite: Die MIMO-Technologie ermöglicht eine größere Bandbreite für Anwendungen mit hohem Datenbedarf

Was ist eine MIMO-Antenne und wie funktioniert sie?

MIMO-Antennen sind die wichtigste Komponente in einer MIMO-Einrichtung. Sie bestehen aus mehreren Eingangs- (Sendern) und Ausgangsantennen (Empfängern), die mehrere Kanäle im Netz für die Kommelekommunikation ermöglichen. Das Grundprinzip der MIMO-Antenne ist das räumliche Multiplexing, bei dem mehrere Datenströme auf verschiedenen Kanälen für denselben oder mehrere Benutzer geleitet werden. In den meisten Fällen werden diese Daten jedoch über denselben Frequenzbereich übertragen. Indem das gleiche Signal über mehrere Antennen gesendet wird, erzielen MIMO-Antennen einen Diversitätsgewinn. Dies trägt dazu bei, die Zuverlässigkeit des Signals zu erhöhen. Eine weitere Technik, die von MIMO-Antennen genutzt wird, ist das Beamforming. Durch Beamforming können wir die Signale konstruktiv anpassen, um sie auf ein bestimmtes Ziel zu konzentrieren. Auf der Empfängerseite werden nun verschiedene Kombinationsalgorithmen eingesetzt, um das von mehreren Sendern übertragene Signal wiederherzustellen.

Arten von MIMO-Antennenkonfigurationen

MIMO-Antennen haben verschiedene Kategorien und Konfigurationen. Eine Konfigurationskategorie basiert auf der Anzahl der Benutzer, die mit dem MIMO-Antennensystem interagieren können. Dementsprechend gibt es zwei Arten von Konfigurationen:

• SU-MIMO: Single-User-MIMO-Konfiguration, bei der die Datenströme im Netz jeweils nur mit einem Gerät interagieren.
• MU-MIMO: Multiuser-MIMO-Konfiguration, bei der mehrere Benutzer mit dem Netz interagieren können.

Außerdem gibt es viele Konfigurationen, die auf der Anzahl der Antennen im Eingangs- und Ausgangsstrom basieren. Diese Konfigurationen sind:

• SISO - Einzelner Eingang, einzelner Ausgang
• SIMO - Einzelner Eingang, mehrere Ausgänge
• MISO - Mehrere Eingänge, ein Ausgang
• MIMO - Mehrere Eingänge, mehrere Ausgänge

MIMO-SISO ist die einfachste Form der MIMO-Konfiguration, bei der nur ein einziger Eingang und Ausgang konfiguriert werden. Die übrigen Konfigurationen weisen eine gewisse Komplexität auf, wobei MIMO die komplexeste Konfiguration ist. Außerdem werden bei der MIMO-Konfiguration die Antennen weiter konfiguriert:

• 2×2
• 4×4
• 6×6
• 8×8 - Die gängigste Konfiguration in modernen MIMO-Systemen wie 5G

Abgesehen von diesen Konfigurationen ist Massive MIMO eine weitere Konfiguration, die mit der zunehmenden Beliebtheit der 5G-Technologie und darüber hinaus weit verbreitet ist. Die Massive-MIMO-Technologie basiert auf drei Hauptaspekten:

• Räumliche Diversität
• Räumliches Multiplexing
• Beamforming

Zu den Anwendungen all dieser Konfigurationen gehören:

• Auf 5G-Technologie basierende Anwendungen und Dienste
• Massives IoT
• Industrie 4.0-Anwendungen
• Groß angelegte Anwendungen wie Lieferketten und Logistik

Anwendungen von MIMO-Antennen

Lassen Sie uns nun einige der Anwendungen von MIMO-Antennen genauer untersuchen. Einige der bekanntesten MIMO-Anwendungen sind:

• Mobilfunknetze communication: MIMO-Antennen sind in modernen Mobilfunktechnologien wie 5G und darüber hinaus weit verbreitet. Mit der steigenden Anzahl von Nutzern ist es wichtig, viele zu versorgen.
• Satellitenkommelekommunikation: MIMO-Antennen werden in der Satellitenkommelekommunikation immer wichtiger, da sie starken Kanalstörungen widerstehen können.
• Drahtlose LAN- und Wi-Fi-Netze: MIMO-Antennenanwendungen spielen auch in diesen drahtlosen Systemen eine entscheidende Rolle, um Datenraten, Abdeckung und Bandbreite zu verbessern.
• Drahtlose Punkt-zu-Punkt-Verbindungen: MIMO-Antennen sind auch ideal für Punkt-zu-Punkt-Netze wie Mikrowellen-Backhaul-Verbindungen und Satellitenko1TP14Kommunikation.
• Massive IoT-Netze: MIMO-Antennen sind wichtig für massive IoT-Netze, in denen Tausende oder Millionen von IoT-Geräten über das Internet verbunden sind. Ein solches System erfordert erhöhte Datenraten und Bandbreiten.

Vorteile und Herausforderungen von MIMO-Antennen

Die Hauptvorteile von MIMO-Antennen für verschiedene Anwendungen sind die folgenden:

• MIMO-Antennen ermöglichen im Vergleich zu einfachen Antennenkonfigurationen starke und zuverlässige Signale
• Erweiterte Multimedia-Erfahrung und Streaming-Fähigkeit. Dank verbesserter Datenraten und Qualität können MIMO-Antennen hochwertiges Multimedia-Streaming und -Erlebnis ermöglichen.
• Im Vergleich zu herkömmlichen Systemen können MIMO-Antennen eine sichere Ko1TP14Kommunikation mit minimalem Paketverlust aufgrund von Mehrweg-Interferenzen gewährleisten.
• MIMO-Antennen können auch eine bessere Abdeckung und Zuverlässigkeit bieten.

Diese Vorteile bringen jedoch auch einige Herausforderungen mit sich, wie z. B:

• MIMO-Antennen sind komplex im Design
• MIMO-Antennen verbrauchen in der Regel eine beträchtliche Menge an Strom
• Diese erfordern fortschrittliche Signalverarbeitungstechniken mit unterschiedlichen adaptiven Eigenschaften

Die Zukunft der MIMO-Antennen

Einige der jüngsten Trends im Zusammenhang mit der MIMO-Technologie sind die folgenden:

• Massive MIMO für die Handhabung einer großen Anzahl angeschlossener Geräte
• MIMO für 5G und darüber hinausgehende Mobilfunktechnologien
• Rekonfigurierbare intelligente Oberflächen (RIS) für benutzerdefinierte Anforderungen an Reichweite und Strahlungsbreite

Aus den oben genannten Trends geht hervor, dass die MIMO-Technologie eine vielversprechende Entwicklung in der Mobilfunk- und IoT-Kommelekommunikation darstellt.

Schlussfolgerung

In diesem Artikel haben wir eine kurze Einführung in die MIMO-Technologie und Antennen gegeben. Außerdem wurden verschiedene MIMO-Antennenkonfigurationen und ihre Anwendungen vorgestellt. Darüber hinaus haben wir einige der Vorteile und Herausforderungen der MIMO-Technologie erörtert und schließlich die jüngsten Trends im Zusammenhang mit MIMO-Antennen beschrieben.