【產(chǎn)品分享】搭載Massive MIMO技術(shù)的5G基站測試應(yīng)用簡介

移動基站和5G移動移動基站之間*關(guān)鍵的區(qū)別就在于MIMO技術(shù)的使用。移動基站使用傳統(tǒng)的MIMO技術(shù)，而5G基站使用的是Massive MIMO技術(shù)。

2022-11-29 09:57:54

5G通訊主要使用了兩個通信頻段，一個是Sub-6GHz的FR1頻段，另一個就是24GHz-100GHz的FR2頻段。5G通訊雖然可以使用低于6GHz的FR1頻段，但是FR1頻段的頻帶資源有限。隨著連接到無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)量越來越多，FR1頻段的頻帶資源稀缺問題日漸突出。因此在一些5G場景應(yīng)用越來越推崇拓展到毫米波頻段，即FR2頻段。

傳統(tǒng)的MIMO技術(shù)通常使用3天線，電磁波像電燈泡一樣全向輻射。每個天線的輻射扇面是120度，3個天線正好能形成360度的輻射。

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圖1 MIMO技術(shù)

Massive MIMO技術(shù)支持上百個天線，這些天線形成一個大規(guī)模的天線陣列，電磁波像手電筒一樣集中向一個方向輻射，形成上百個很窄的電磁波波束。其實，這種將無線信號（電磁波）按特定方向傳播的技術(shù)有一個專業(yè)的叫法，那就是波束成形。

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圖2 Massive MIMO技術(shù)

對于5G通訊FR1頻段而言，波束成形讓有限的電磁波能量都集中在特定的方向上傳播，不僅傳輸距離更遠(yuǎn)了，還避免了信號的干擾。有了波束成形，小伙伴們可以同時在同一個地方歡樂地刷手機(jī)上網(wǎng)，再也不用擔(dān)心信號干擾的問題了。5G基站天線陣列有上百個天線。這樣多的天線使得5G基站可以同時從更多用戶發(fā)送和接收信號，從而將移動網(wǎng)絡(luò)的容量提升數(shù)十倍甚至更大。

對于對于5G通訊毫米波頻段FR2頻段而言，毫米波穿透力差并且在空氣中的衰減很大，我們別無選擇，只能使用Massive MIMO技術(shù)。不同相位的電磁波疊加后，在某些方向上是疊加效果增強(qiáng)，在某些方向上是疊加效果減弱。5G基站通過改變各天線發(fā)射電磁波的幅度和相位，讓疊加效果的增強(qiáng)集中出現(xiàn)在少數(shù)幾個方向，形成波束。這樣疊加出來的電磁波波束擁有了更高的能量，也就具有了更好的穿透力和傳輸能力。完全解決了毫米波穿透力差、衰減大的問題。

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圖3 5G通訊

Narda研發(fā)的選頻輻射分析儀SRM-3006 是一款設(shè)計緊湊的選頻測量系統(tǒng)，可以對5G的所有信號場強(qiáng)進(jìn)行各向同性測量，并獲取場源信息。SRM-3006能夠依據(jù)國際或國家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確評估區(qū)域內(nèi)的曝露電平，完全符合國標(biāo)HJ 1151-2020《5G 移動通信基站電磁輻射環(huán)境監(jiān)測方法》和 IEC 62232、EN 50492 等國際標(biāo)準(zhǔn)對監(jiān)測儀器的要求。對5G基站FR1頻段電磁波進(jìn)行輻射環(huán)境監(jiān)測，可以選配6G全向天線，測量頻率范圍420 MHz - 6 GHz，完全覆蓋FR1頻段電磁波的頻率范圍。

而對5G基站FR2頻段電磁波進(jìn)行輻射環(huán)境監(jiān)測，SRM-3006更加實現(xiàn)了選頻功能拓展，可以搭載FR2毫米波降頻天線。FR2毫米波降頻天線采用雙頻段設(shè)計，同時支持24.25GHz～27.5GHz頻段和 26.5GHz～29.5GHz 頻段。天線檢測到的數(shù)據(jù)通過SRM-3006 選頻輻射分析儀顯示和分析，準(zhǔn)確又直觀。而且，測量設(shè)置簡單易上手，操作簡單，可以快速獲得可靠的測量結(jié)果。

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