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什么是光束?|名爵娱乐网官网2020-11-17 08:50

本文摘要:有三种典型的频谱匹配方法:即时分复用(典型的是中国移动2G)、频分匹配(典型的是中国联通3G)和码分匹配(典型的是中国联通3G)。在无线通信中,也可以设法使电磁波向特定的方向传播,具有不同空间方向的用户能够同时使用全频谱资源而不间断地展开通信,即空间自适应(SDMA)。

能量

大家一定有过这样的经历。一个房间里人少的时候,手机信号很好。很多人挤满房间的话,手机的信号不会变差,甚至不能打电话。

这种现象终究是光谱拟合良好,无法为所有人分配必要的光谱资源。有三种典型的频谱匹配方法:即时分复用(典型的是中国移动2G )、频分匹配(典型的是中国联通3G )和码分匹配(典型的是中国联通3G )。时分复用、频分自适应、码分自适应的不同可以通过一个例子来说明。

在一个房间里很多人互相展开通话,但是为了不妨碍彼此,可以使用1 )说话的人轮流说话(时分复用)的方法。2 )说话的人可以同时说话,但因人而异(频分适应)。3 )说话的人用不同的语言交流,只有知道相同语言的人需要相互理解(代码匹配)。

信号

当然,这三种方法是相互融合的,例如,不同的人可以依次用不同的语言进行通信(即中国移动3G的TD-SCDMA )。但是,这三种经典的适应方案都不能充分利用频谱资源,它们不能进行多用户同时通信(TDMA ),不能用于全频谱资源(FDMA ),或者传输1比特数据(CDMA ) 那么,有没有解决上述复用方式的缺点,让多个用户同时用于全频谱通信的方法呢? 再考虑一下吧。

如果在一个房间里大家用同样的声音用同样的语言说话,会不会再发生第二次? 在这种情况下好像不会再次发生相互障碍。这是因为信号不会向四面八方扩展,一个人能听到很多人说的声音,不能有效地进行通信。但是,如果我们让所有人都使用声音传递筒,只向特定的方向传播声音,那之后就会互相干扰。

在无线通信中,也可以设法使电磁波向特定的方向传播,具有不同空间方向的用户能够同时使用全频谱资源而不间断地展开通信,即空间自适应(SDMA )。SDMA还具有以下重要优点:当无线信号在空间内被全向电磁发射时,可以增加由接收机只接收到一部分信号能量的信号能量的浪费。大部分信号没有被适当的接收机接收,电磁辐射被辐射到其他接收机成为干扰信号。

在SDMA中使用时,信号能量集中在特定方向,另一方面会增加对其他接收器的故障。另一方面,信号能量的浪费也变大了。

能量

在5G通信中,SDMA是大规模MIMO (massive multiple-input multiple-output ),在发射终端和接收终端分别用于大规模发射天线和交接天线阵列,发射终端和接收信号波束成形允许许多小伙伴同时在同一地方愉快地刷手机互联网,从而消除了担心信号故障的问题。什么是光束? “光束”这个词看起来有点陌生,但“光束”一定是众所周知的。

如果一束光的方向完全相同,就会发出像手电筒接收到的光一样的光束。相反,如果像灯泡接收的光那样向四面八方电磁辐射光,就无法构成光束。与光束一样,如果所有波的传播方向完全一致,则构成光束。生活中的光束、光束和光束工程师利用光束已经有了非常幸运的历史。

在第二次世界大战中,工程师已经将波束用于雷达,雷达通过扫描波束方向来观测整个空间所有目标的方位。另一个例子是卫星通信,在我们的生活中很少被用作卫星电视的“锅盖天线”。卫星和地面接管天线的距离非常近,信号变动非常大,因此卫星信号到达地面时的能量已经非常小。

因此,必须想办法收纳卫星接收到的所有信号能量。卫星的信号在空间的全方向电磁辐射时,大部分能量都没有被地面天线继承,被浪费了。

为了防止这种浪费,我们交接卫星信号,发送时用于波束。由此,发射的电磁波信号全部集中在一个方向上,如果能通过交接天线使其对准这个方向,就能交接尽可能多的信号。


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