Comment fonctionne une antenne intelligente?
Composants clés:
* Éléments d'antenne multiples: Un système d'antenne intelligent se compose d'un tableau d'éléments d'antenne multiples, généralement disposés en géométrie spécifique (linéaire, circulaire, planaire). Chaque élément reçoit ou transmet une version légèrement différente du signal.
* Unité de traitement du signal: Ceci est le "cerveau" du système. Il combine les signaux reçus par les éléments d'antenne individuels en utilisant des algorithmes sophistiqués pour effectuer la formation de faisceau et l'annulation des interférences.
* Estimation du canal: L'unité de traitement du signal surveille constamment l'environnement radio, estimant les caractéristiques du canal sans fil - y compris la résistance du signal, les effets de trajets multiples et les sources d'interférence.
Techniques clés:
* Forme de faisceau: Il s'agit de la fonction principale d'une antenne intelligente. En ajustant la phase et l'amplitude des signaux transmis ou reçus par chaque élément d'antenne, le système peut créer un faisceau d'énergie ciblé dirigé vers le récepteur ou l'émetteur souhaité. Cela améliore le rapport signal / bruit (SNR) et réduit l'interférence.
* Formation de faisceau adaptative: Cela va au-delà de la simple forme de faisceau en ajustant dynamiquement le faisceau en fonction des conditions de canal changeantes. Il suit en continu le signal souhaité et ajuste le faisceau pour maintenir des performances optimales, compensant la décoloration, les interférences et le mouvement de l'émetteur ou du récepteur.
* Traitement de l'espace-temps: Cela combine la formation de faisceau avec des techniques qui exploitent la diversité spatiale et temporelle fournie par plusieurs antennes pour améliorer la fiabilité et le débit des données. Ceci est particulièrement utile dans les environnements de décoloration.
* Annulation d'interférence / direction nul: Le système peut identifier les sources d'interférence et diriger activement les nuls (zones de faible gain) dans le modèle d'antenne vers ces sources, supprimant efficacement les interférences.
comment cela fonctionne dans la pratique:
1. Réception (ou transmission du signal): Les éléments d'antenne individuels reçoivent (ou transmettent) le signal. Chaque élément reçoit une version légèrement différente en raison des délais de phase et de la propagation des trajets multiples.
2. Estimation du canal: L'unité de traitement du signal analyse les signaux reçus de tous les éléments de l'antenne pour estimer les caractéristiques du canal sans fil, y compris la direction d'arrivée (DOA) des signaux et l'emplacement des sources interférentes.
3. Formation de faisceau / direction nul: Sur la base de l'estimation du canal, l'unité de traitement du signal ajuste la phase et l'amplitude des signaux de chaque élément d'antenne pour créer un faisceau dans le sens du signal souhaité et des nuls dans le sens des signaux d'interférence.
4. combinaison / transmission du signal: Les signaux combinés sont traités (à la réception) ou transmis (en transmission). Le signal résultant a une résistance accrue et une interférence réduite.
Applications:
Les antennes intelligentes sont utilisées dans diverses applications, notamment:
* Stations de base cellulaire: Amélioration de la couverture et de la capacité.
* LAN sans fil (Wi-Fi): Amélioration du débit et de la gamme.
* Communication satellite: Augmentation des débits de données et réduction des interférences.
* Systèmes radar: Amélioration de la détection et du suivi des cibles.
* Communication militaire: Améliorer la sécurité et la fiabilité.
Essentiellement, une antenne intelligente agit comme un plat radar sophistiqué et orientable pour la communication sans fil, maximisant le signal souhaité tout en minimisant les interférences indésirables, entraînant de meilleures performances et efficacité.