Gleichzeitige Verwendung von 4 MIMO-Mobilfunk-Transceivern an einer einzigen Antenne - machbar?

Ich habe einen Satz von vier kommerziellen Mobilfunk-Transceivern, die 3G und 4G (LTE) unterstützen.

Diese Telefone haben zwei Antennenanschlüsse (für MIMO/Diversity) in einem integrierbaren industriellen Formfaktor (z. B. nur nackte Elektronik, kein Mobilteil).

Ich wurde gefragt, ob es eine Möglichkeit gibt, die erforderliche Anzahl von Antennen von den offensichtlichen 8 auf 1 oder 2 zu reduzieren und gleichzeitig alle Telefone gleichzeitig voll auszulasten (z. B. alle 4 Telefone laufen mit 90 % Einschaltdauer). oder mehr, die ganze Zeit).

Meine Frage: Geht das und wenn ja wie?

Meine Gedanken dazu (ich bin kein Funktechniker, bitte verzeihen Sie meine Unwissenheit) sind wie folgt:

Verwenden Sie einen bidirektionalen 4-in-1-Combiner für die 4 „Haupt“-Antennen und einen zweiten bidirektionalen 4-in-1-Combiner für die „Aux“-Antennen. Damit blieben mir die erforderlichen 2 MIMO-Antennen auf dem Dach. Aber brauche ich zusätzliche Verstärker? Gibt es solche Combiner? Ich weiß aufgrund meines Mangels an Wissen nicht wirklich, wie ich nach solchen Dingen suchen soll.

Kann man das alles mit einer einzigen Antenne erreichen?

Anmerkungen:

  • Der Hauptgrund, über dieses Problem nachzudenken, ist, dass wir nicht 8 Antennen verlegen wollen, wenn wir mit 1 oder 2 davonkommen können.
  • Diese ganze Idee klingt für mich WIRKLICH teuer, aber lassen wir dieses kleine Problem vorerst ignorieren, ich bin hauptsächlich hinter einer Machbarkeitsprüfung her.
  • Persönlich würde ich lieber nur 8 Antennen auslassen (schön und billig und funktioniert definitiv), aber dieses System muss auf vielleicht 12 Telefone skalierbar sein (24 Antennen würden wie Cthulus Oma aussehen!).
sofortige positive Bewertung :)
1) Sie könnten möglicherweise Antennen teilen, die sich das gleiche Frequenzband teilen 2) Sie können eine gemeinsame Antenne nur für eine Sache gleichzeitig verwenden (senden oder empfangen und 3G oder LTE) 3) MIMO/Diversity kann nur funktionieren, wenn Sie mindestens 2 verwenden Antennen 4) Diese 2 Antennen werden dann beide vom selben Transceiver verwendet, also 3G oder LTE, nicht beide gleichzeitig.
Diese Frage wurde von der Ham Radio-Site verschoben, von der ich gehofft hatte, dass sie über einige Fachkenntnisse verfügt, ohne zu wissen, dass die Ham Radio-Site etwa 7 Benutzer hat. Danke @MarcusMüller :)
Es ist auch gut so - Fragen zu Nicht-Amateurfunkanwendungen sind dort sowieso nicht zum Thema.
5) Damit Diversity funktioniert, benötigen Sie einen gewissen Abstand (ich denke, mindestens 1/4 Lambda, Lambda ist die Wellenlänge) zwischen den Antennen. 6) Ja, es gibt Combiner, aber Sie können nicht zwei "Diversity" -Signale von demselben Transceiver kombinieren. 7) Holen Sie sich vom Hersteller eine Dokumentation, wie Sie diese Transceiver auf ihrer HF-Seite verwenden !!! Eine falsche Verwendung kann ihren HF-Ein-/Ausgang zerstören, das wird eine teure Reparatur sein!

Antworten (1)

So:

Ich wurde gefragt, ob es eine Möglichkeit gibt, die erforderliche Anzahl von Antennen von den offensichtlichen 8 auf 1 oder 2 zu reduzieren und gleichzeitig alle Telefone gleichzeitig voll auszulasten (z. B. alle 4 Telefone laufen mit 90 % Einschaltdauer). oder mehr, die ganze Zeit).

Die Frage, ob Sie die Anzahl der Antennen entfernen können, ist ziemlich Sache des Geräteherstellers – MIMO funktioniert jedoch grundsätzlich, weil Ihre Antennen etwas anderes empfangen. Sehr abstrahierend gesprochen verwendet ein MIMO-System eine Matrixdarstellung Ihres N-Sendeantennen-zu-M-Empfangsantennensystems und findet geeignete Zerlegungen dieser Matrix, so dass die Menge der transportierbaren Daten maximiert werden kann.

Wenn alle bis auf eine Empfangsantenne taub sind, bricht das ganze MIMO zu MISO zusammen, aber alle Algorithmen, die tatsächlich irgendwo zum Einsatz kommen, sollten trotzdem funktionieren – es ist nicht unwahrscheinlich, dass eine Antenne ein so viel besseres SNR hat als alle anderen, dass die Diversität gewinnt Ist vernachlässigbar.

Dasselbe gilt für TX.

Das einzige, was ich für TX sehen kann, ist, dass Sie bei einem nicht angeschlossenen Antennenanschluss den TX-Verstärker mit der reflektierten Leistung beschädigen könnten. Aber das kann Ihnen der Hersteller Ihrer Geräte sagen. Auf jeden Fall sollte man diese Anschlüsse alternativ einfach mit einem passenden Abschlusswiderstand terminieren können – auch hier würde MIMO zusammenbrechen, aber SISO ist nur ein „Sonderfall“ von MIMO, wenn man so will.

Das Kombinieren mehrerer Antennen zu einer Antenne ist nicht sinnvoll. Wie in den Kommentaren zu Ihrer Frage erwähnt, ist es für MIMO entscheidend, dass die Empfangssignale vielfältig sind, dh wenn Sie nur dasselbe Antennensignal für alle 4 Kanäle verwendet haben , du würdest nichts gewinnen; Das einzige, was Sie tun würden, ist, Ihre Empfangsleistung um 4 zu teilen, und das reduziert das SNR. Also mach das nicht.

Der Hauptgrund, über dieses Problem nachzudenken, ist, dass wir nicht 8 Antennen verlegen wollen, wenn wir mit 1 oder 2 davonkommen können.

Der Hauptgrund, warum ich keinen Benz fahre, ist, dass ich mit einem Fahrrad davonkommen kann. Wenn ich jedoch einen Benz hätte, wäre ich vielleicht schneller, hätte eine geringere Ausfallwahrscheinlichkeit und wäre effizienter bei der Arbeit.

Diese ganze Idee klingt für mich WIRKLICH teuer, aber lassen wir dieses kleine Problem vorerst ignorieren, ich bin hauptsächlich hinter einer Machbarkeitsprüfung her.

Warum sollte sogar Ihr Ansatz teuer klingen? Die von Ihnen erwähnten Leistungsteiler / -kombinierer ließen sich leicht in Mikrostreifen auf einer Leiterplatte realisieren (tatsächlich wie ein paar Antennen.

Persönlich würde ich lieber nur 8 Antennen auslassen (schön und billig und funktioniert definitiv), aber dieses System muss auf vielleicht 12 Telefone skalierbar sein (24 Antennen würden wie Cthulus Oma aussehen!).

Eine nette alte Dame. Hat die besten Kekse der Stadt, aber sobald du zum Tee da bist, musst du dir Geschichten über ihren Enkel anhören, bis deine Ohren nachwachsen und du Schuppen bekommst. Ohnehin:

Wirklich, ich würde mit Ihrem Ansatz gehen, hier. Verwenden Sie beispielsweise zwei Patch-Antennen (verdammt billig, nicht sehr groß für 900 MHz oder 1800 MHz oder so), die mindestens eine halbe Wellenlänge voneinander entfernt sind, und zwei invertierte F- oder etwas "linearere" Formen, damit Sie erhalten Wellen aus verschiedenen Richtungen.

Ich glaube, diese Antwort wollte ich insgeheim hören (nicht meinem Chef sagen!). Ich glaube, ich bin wegen einiger Geräte, die wir vor einigen Jahren für einen anderen Satz von Funkgeräten (ohne Bezug zu Mobilfunk) kaufen mussten, die mehr als 5-stellig kosteten, mit großen Kosten gerechnet worden.
Ich akzeptiere dies als Antwort (den Mikrostreifenteil), weil ich jetzt denke, dass es sehr klar ist, dass uns die Fähigkeiten, dies rechtzeitig zu erreichen, im Moment nicht zur Verfügung stehen. Ich bin kein HF-Ingenieur und wäre gezwungen, eine externe Designberatung in Anspruch zu nehmen, da auch sonst niemand in meiner Firma ein HF-Typ ist. Es ist ein Fall von "leichter gesagt als getan". Danke für deine Zeit und deinen Rat Markus. :)
@Wossname übrigens, 24 Antennen klingen nicht sooo gruselig: Stellen Sie sich einen kleinen 25 cm x 25 cm x 25 cm großen Würfel aus Leiterplatten vor, mit bis zu 9 Patch-Antennen auf jeder (aber der nach unten gerichteten) Seite. PCB-Antennen sind billig (<10 USD pro Stück); Ich habe gute Erfahrungen mit Antennen von Kent gemacht , aber ich glaube nicht, dass er derzeit genau das Produkt hat, das Sie suchen. Aber wirklich, 24 von etwas Ähnlichem wie [diesem] (www.aliexpress.com/item/GSM-GPRS-3G-Internal-circuit-board-antenna/32469736064.html) billigem Zeug von geringer Qualität würden ausreichen. (beidem nicht verbunden)
Wenn wir unsere eigenen bauen würden, wäre es höchstwahrscheinlich eine Holzstange mit einer Reihe von Antennen im Magmount-Stil, die in einem Abschnitt aus wetterfestem Kunststoffrohr angeschraubt sind. Dies könnte zumindest für den Kunden als "einzelne" Antenne durchgehen, da es sich um ein einzelnes Objekt handeln würde, das am Mast befestigt werden müsste. Es würde ohne Zweifel ziemlich komisch aussehen.
Gleichzeitige Verwendung von 4 MIMO-Mobilfunk-Transceivern an einer einzigen Antenne - machbar?
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