ריבוי אלחוטית בהעדר קו ראייה, הקדמה:? היתרון של ריבוי וגיוון ערוצים מה משוואת תקשורת בלי קו ראייה פיתוח. וגיוון ערוצים Diversity and Selective MIMO

Transcript

1 אנטנות בתקשורת אלחוטית וגיוון ריבוי עניינים תוכן אלחוטית בהעדר קו ראייה, תקשורת הקדמה:? היתרון של ריבוי וגיוון ערוצים מה (LOS) (NLOS) משוואת תקשורת עם קו ראייה פיתוח משוואת תקשורת בלי קו ראייה פיתוח של התפשטות ומודלים 1 וגיוון ערוצים Diversity and Selective MIMO ריבוי

2 עניינים תוכן שנון-הרטלי יעילות ספקטרלית על פי חוק מהי וגיוון ערוצים מקביליים, Full MIMO ריבוי אלומות עיצוב גישה מרחבית ובקרת Beamforming בבחירת ובהצבת אנטנות שיקולים אנטנות MIMO מדידת מעשיות עם ריבוי אנטנות וסיכום תוצאות 2

3 3 הקדמה תקשורת אלחוטיות מתקדמות פועלות בין מערכות בסיס תאיות לבין תחנות קבועות או ניידות. תחנות המקרים אין קו ראייה בין תחנות הבסיס לבין ברוב התקשורת במקרה של העדר הפסדי האחרות. התחנות הסתרות והחזרות הם גבוהים עקב (NLOS) ראייה קו ולכן נדרש עודף משמעותי במאזן ההספקים. מאד השיטות היעילות לשיפור הפסדי הדעיכה בהעדר אחת Diversity בשם הידועה ראייה היא ריבוי אנטנות, קו זו מצליחה להוסיף db שיטה בשם.MIMO או ההספקים בערוץ וגם להגדיל את קצב המידע למאזן רוחב סרט נתון. עבור

4 הקדמה אנטנות בתקשורת אלחוטית מאפשר אפוא: ריבוי הרשת האלחוטית, של הכיסוי המרחבי שיפור (1) החזרות על דעיכת ההספק עקב הסתרות, התגברות הקטנת מספר תחנות הבסיס ומכאן והתאבכויות, הגישה והקטנת השטחים המתים. ונקודות הפחתת התקשורת, של האמינות והזמינות שיפור (2) הניתוקים וההפרעות ההדדיות. מספר העברת יותר כלומר הנצילות הספקטרלית, שיפור (3) הפעלת יותר או ברוחב פס תדרים נתון, מידע עד חסם שנון. כמעט בכל פס תדרים, משתמשים 4

5 הקדמה על הסתרות התגברות רב-נתיב רב והפסדי הנצילות הגדלת R/B הספקטרלית 5

6 תקשורת ע ם קו-ראייה נתון מקור המשדר בהספק. Pt נניח שההספק מתפשט באופן איזוטרופי. במרחק R צפיפות ההספק ליחידת שטח תהיה: Pt / 4πR² מקלט בש טח Ar יאסוף הספק ב שיעור: Pr = Ar Pt / 4πR² אם המקור ישדר דרך אנטנה עם כיווניות Gt ההספק הנקלט יהי ה: Pr = Ar Pt Gt / 4πR² 6

7 קו-ראייה עם תקשורת נחליף את שטח המקלט בשבח אנטנת הק ליטה: Ar = Gr λ² / 4π ונקבל את הגירסה הראשונית של מ שווא ת :Friis Pr = Pt Gr Gt λ² / (4πR)² ההספק המינימלי הדרוש בקלי טה הוא: Pmin = F K Tsys B x SNR רעש F ספרת K בולצמן קבוע רעש אפקטיבית Tsys טמפרטורת סרט B רוחב SNR אות לרעש בכניסה למקלט יחס 7

8 קו-ראייה עם תקשורת מכאן נוכל לנסח את משוואת Friis בצורה הבאה: Pr = Pt Gt Gr λ² L / (4πR)² (F K Tsys B SNR) כאשר L מ סמן את ה הפסד הנו סף בערוץ עקב הפר עו ת מזג אוויר, תזוזת האנטנות, שינו יי קיטוב ו כו'. מאזן תקשורת כדי להבטיח עודף בדרך כלל נדרוש חסינות מפני ההפסדים הצפויים. בערוצי תקשורת עם קו ראייה נהוג לתכנן עודף של 6-15 db במאזן ההספק. 8

9 קו-ראייה עם תקשורת של טווח תקשורת עם קו ראייה: דוגמה Pt = 10 Watt Gt = 20 db Gr = 6 db λ = m (@3.5 GHz) L = 3 db (dust, rain, antenna mismatch) F = 2 db K = 1.38 x 10^(-23) Tsys = 300º K B = 10 MHz SNR = 20 db >>> without margin: R = 134 km with 10 db margin: R = 42 km 9

10 תקשורת ל לא קו ראייה תקשורת שאין בו קו ראייה מופיעים הפסדים בערוץ והתאבכויות הורסות פיזור מאד עקב הסתרה, גבוהים נתיב). (רב מחייבים ולכן אלה יכולים להגיע לעשרות db הפסדים הדבר פירוש בערוץ. עודף הגבר של עשרות db הקצאת מקלטים במימוש בהספק עודף גדול מאד, שידור כיווניות במידה וזה אפשרי וכו'. באנטנות רגישים, 10

11 ללא קו ראייה תקשורת הפרעה בתקשורת אלחוטית: מנגנוני REFLECTION החזרה DIFFRACTION עקיפה SCATTERING פיזור MULTIPATH נתיב רבבב----ב DOPPLER דופלר הסחת ממשדרים אחרים הפרעות סטטיסטיים מודלים (1) החישוב: שיטות לאתר ספציפי חישובים (2) 11

12 ללא קו ראייה תקשורת קליטה של שינויי נייד בנסיעה טלפון קמ"שששש 120 שלללל 12

13 ללא קו ראייה תקשורת 13 כן חלק גדול מן ההפרעות בתקשורת אלחוטית כמו מקובל לתאר לכן אקראי ונתון לשינויים תכופים. הוא הפסדי ההתפשטות במונחים סטטיסטיים על ידי את וממוצע וסטיית תקן: ערך Path Loss = Path Loss (average) + Xs (standard deviation) הקליטה של התקשורת בהעדר קו ראייה היא עוצמת (ולא משתנה אקראי שיש לו ממוצע וסטיית תקן אפוא דטרמיניסטי כמו בערוץ תקשורת עם קו מספר QoS = Quality of Service במונח משתמשים ראייה). לתאר את זמינות התקשורת. כדי

14 ללא קו ראייה תקשורת של הפסד ערוץ סטטיסטי דוגמה PL = 20 log (4πRo/ λ) + 10 n log (R/Ro) + Xσ λ = m (@ 3.5 GHz) Ro = 100 m n = 4 (specific data) Xσ = standard deviation = 10 db (specific R = 8 km PL (average) = 158 db PL (deviation) = 10 db 14

15 ללא קו ראייה תקשורת של זמינות ערוץ דוגמה Path Loss availability yearly down-time σ =181 db days σ =183 db days σ =185 db hours σ =189 db hours σ =191 db hours σ =195 db hours 15

16 נתיב דעיכת הטווח: של מקובל לדעיכת נתיב לפי חזקת n מודל הכי מדויק אבל נוח מאד לשימוש לא Pt Gt Gr λ² Pr = (4π)² L R^n 16

17 נתיב דעיכת מקומות עבור רבים מדדו את החזקה n בניסויים ופני שטח שונים: שונים Environment n Free space 2 Clear Urban 3-4 Shadowed Urban 5-6 Indoor line-of-sight Indoor blocked

18 נתיב דעיכת נתיב הפסדי בטווח בתלות תקשורת עבור קו ראייה ללא BEST FIT for n 18

19 נתיב דעיכת Xσ n סביבה חופשית שטוחה עירונית עם הסתרות עירונית מבנים עם קו ראייה בתוך מבנים ללא קו ראייה בתוך מבנים עם הסתרות בתוך 0 db db db 4-7 db 6-9 db 5-12 db

20 נתיב דעיכת דוגמה עירוני): (ערוץ PL = 20 log (4πRo/ λ) + 10 n log (R/Ro) + Xσ λ = m (@ 5.2 GHz) Ro = 100 m (near field without fading) n = 4 (specific data for urban fading outdoor) Xσ = standard deviation = 10 db (specific R = 4 km PL (average) = 151 db PL (deviation) = 10 db 20

21 נתיב דעיכת דוגמה עירוני): (ערוץ Pt = 10 W = 40 dbm Pr = -105 dbm Gt = 12 dbi (sector) Gr = 3 dbi (mobile) PL = 151 db Link Margin = 19 db (2 standard deviations) 21

22 נתיב דעיכת דוגמה קרוב): (טווח PL = 20 log (4πRo/ λ) + 10 n log (R/Ro) + Xσ λ = 0.12 m (@ 2.4 GHz) Ro = 2 m n = 6 (specific data for deep fading indoor) Xσ = standard deviation = 8 db (specific R = 30 m PL (average) = 117 db PL (deviation) = 9 db 22

23 נתיב דעיכת דוגמה קרוב): (טווח Pt = 1 W = 30 dbm Pr = -105 dbm Gt = 0 dbi (mobile) Gr = 0 dbi (mobile) PL = 117 db Link Margin = 18 db (2 standard deviations) 23

24 השהייה מקדם אחר של הנתיב בודק פונקצית השהייה לפי מודל להלם": "התגובה P(τ) = h(t) ² / h(t)² dt 24

25 השהייה מקדם השהייה של התפשטות בקו ראייה הוא: τa זמן τe = (τ τa) P(τ) dτ : השהייה נוסף ממוצע זמן תקן): (סטיית השהייה נוסף RMS זמן τrms = [ (τ τe τa)² P(τ) dτ ]^1/2 25

26 השהייה מקדם סרט קוהרנטי: רוחב Coherent Bandwidth 1 / 50 τ RMS שטוחה" "שטוחה היא רוחב פס התדרים שבהם הדעיכה היא משמעותו איטית או מהירה: דעיכה איטית או מהירה מתייחסת לזמן הרלבנטי של המידע. דעיכה אם תקשורת ספרתית פועלת בביטים שמשכם למשל Tb=1nsec לדעיכה איטית ודעיכה של תיחשב 10 nsec בתדר). (שטוחה לדעיכה מהירה תיחשב 0.1 nsec דעיכה של אזי 26

27 זמני השהייה טיפוסיים 27

28 זמני השהייה טיפוסיים 28

29 29 השפעת גובה ת חנת ה ב סיס

30 מודל HATA outdoor 30

31 מודל SIRCIM indoor 31

32 בין המודלים השונים השוואה 32

33 Small Scale של מודלים חזקים בפאזה ובאמפליטודה עקב תזוזות שינויים הסביבה). (ושל של המשדר והמקלט קטנות למצבים של קו ראייה בנוכחות מתייחס RICE מודל היחס שהוא לפי הפרמטר K מוגדר נתיב, רב-נתיב רב הפסדי ההספק הנקלט הממוצע לבין שונות ההספק. בין K = (db) = 10 log [A²/2σ²] למצבים של הסתרה מלאה מתייחס RAYLEIGH מודל 33

34 Small Scale של מודלים עומק הדעיכות: לפי להגדיר את המדד K ניתן K = power to LOS / power to NLOS K = (Line of Sight) K = 0 (Non Line of Sight) Rayleigh distribution K = 2-10 (Partial Line of Sight) Rice distribution האנטנות מעל בגובה בתכסית, בפני הקרקע, תלוי K לתכנון בסיס עם הזמן ועם המרחק. משתנה הקרקע, תקשורת. רשתות 34

35 K גורם 35

36 וגיוון ערוצים ריבוי 36 גדול מן ההפסדים מקורם במהלך רגעי של הגלים חלק התאבכויות מקריות כולל המשדר והמקלט, בין בגלים חוזרים מעצמים שונים. שמקורן להכין במקלט שני ערוצי קליטה הניזונים משתי הוצע (כךךךך המופרדות זו מזו באורך של כחצי אורך גל אנטנות הורסת באנטנה אחת תהיה דווקא התאבכות זו נודעה בשם שיטה השנייה). בונה באנטנה התאבכות.80 להתעניינות בשנות ה- 80 וזכתה Antenna Diversity זולה יותר היא לדגום את שתי האנטנות אפשרות בכל רגע את האנטנה שקולטת טוב יותר ולבחור בשרשרת קליטה אחת). (מסתפקים

37 מימוש חלקי (סלקטיבי) על הפסדי הנתיב אבל לא מגדיל,R/B מתגבר זול Antenna Selector Antenna Selector MAC RF Propagation Medium RF DSP 37

38 מימוש מלא על הפסדי הנתיב וגם מגדיל,R/B מתגבר יקר m x RF n x RF RF RF MAC RF Propagation Medium RF DSP RF RF 38

39 וריבוי ערוצים גיוון בערוץ בחירה טוב יותר הקולט רגע נתון בכל 39

40 שונות טכניקות בין ערוצים לגיוון 40

41 ריבוי ערוצים על האות הנקלט השפעת 41

42 ריבוי ערוצים על האות הנקלט השפעת לראות את השיפור אפשר BER(SNR) בגרף BER= Bit Error Rate מאנטנה אחת מעבר למשל: N=2 אנטנות לשתי N=1 SNR=20 db עבור 20 פי BER מקטין BER=10**(-3) עבור אווו,,,,ו ב ב- db 10 נדרש SNR מקטין 42

43 ריבוי ערוצים על האות הנקלט השפעת לראות את השיפור אפשר CDF (SNR) בגרף CDF = Comulative Distribution Function 99% עבור זמינות של למשל הדעיכות משתפרת: רמת 10 db 13 db 15 db - ב אנטנות 2 עבור ב - אנטנות 3 עבור ב- אנטנות 4 עבור 43

44 היעילות הספק טרלית להגדיר את היעילות הספקטרלית עלינו לחזור כדי החשוב ביותר בעולם התקשורת: לחוק הרטלי: - שנון חוק R < B log2 ( 1 + S/N) להעביר מידע ניתן שהקיבולת שלו היא C בערוץ קצב שגיאות קטן כרצוננו עם R<C בקצב 44

45 6. ריבוי ערוצים נקרא שקיים ערוץ מובחן עם משדר ומקלט. נניח שלגביו מתקיים ונניח דטרמיניסטי" "ערוץ כזה לערוץ שנון הרטלי. משפט שיש בו דעיכה אקראית המידע המגיע הוא בערוץ Y(n) = h X(n) + W(n) משתנה אקראי. הוא h כאשר כזה נגדיר את קיבול הערוץ לפי: במקרה C(h) = B log2 [ 1 + h ² S/N] = B log2(s/n) + Blog2( h ²) 45

46 ערוצים ריבוי אחד מהם (שבכל של ריבוי ערוצים מקביליים במקרה במקום h נקבל את המידע באופן בלתי תלוי) משדרים ה- (סדר מסדר q = M x N שהיא המטריצה H את (MIMO מקלטים. ו ו- N משדרים בהמשך הדיון שיש M נניח C(H) = B log2 [ IN + H Ht (SNR/N)/M] C(H) q B log2 (SNR) + B Σ log2 [λi/m] עצמיים של המטריצה = λi ערכים 46

47 ערוצים ריבוי הממוצע על המשתנה האקראי (שבו ערוץ ארגודי עבור נקבל: לממוצע בזמן) שווה C = min(m,n) B log2 [SNR] + B Σ E(log2 λi Pi /N) λi Pi = = i i גיוון בערוץ שבח עובר בערוץ הספק λi M ואז המקרים בוחרים N>M ברוב ומקבלים: C min(m,n) B log2 (SNR) 47

48 ערוצים ריבוי דוגמה: מקלטים, N C min(n,m) B log2 (SNR) משדרים, M יחס אות לרעש SNR=10 db נניח R/B = 1log2(10) = 3.36 נקבל (M,N)=(1,1) עבור R/B = 2log2(10) = 6.72 נקבל (M,N)=(2,2) עבור R/B = 1log2(10) = 3.36 נקבל (M,N)=(1,4) עבור R/B = 1log2(10) = 3.36 נקבל (M,N)=(4,1) עבור R/B = 4log2(10) = נקבל (M,N)=(4,4) עבור R/B = 5log2(100) 33 יחס אות לרעש SNR=20 db נניח נקבל (M,N)=(5,5) עבור 48

49 ערוצים ריבוי המפתח לה גדלה משמ עותית של היעילו ת ה ספקטרלי ת הוא בריבוי ערוצי תק שורת מקב יליים. רצוי מאד שמספר הערוצים יהיה N X N (כי השיפור מושג לפי הקטן מבין (M,N וכי יהיה גיוון בערוצים. היתרון המשמעותי ש ל MIMO מושג רק בתנ אי דעיכה חזקה. 49

50 ערוצים ריבוי היעילות הספקטרלית במקרים שונים: השוואת 50

51 7. עי צוב א לומות שנדונה עד כה היא אוסף קבוע של אנטנות התצורה בכוונים מסוימים. המוצבות או קליטה) (שידור 51

52 אלומות עיצוב גישה מרחבית" ו"בקרת אלומות" "עיצוב המונחים למערכות מתייחסים SPATIAL MULTIPLEXING מיתוג ע"י שבהן ניתן לייצר אלומות שונות מורכבות סריקה ולפצל את המידע בין האלומות. ע"י או ולא חכמות" "אנטנות תוכן זה נקרא בדרך כלל עולם רק שמדובר הן על הפניית נזכיר כאן בנושא זה. נרחיב אפסים" "אפסים לכוונים רצויים והן על הפניית אלומות שמהם מגיעות הפרעות. לכוונים 52

53 אלומות עיצוב לזכור כי הפעלת אלומות אקטיבית היא יקרה צריך ובאה לידי ביטוי במערכות תקשורת מסיביות מאד כגון רשתות סלולריות או עירוניות ולא ברשתות מאד לטווחים קצרים. זולות אפוא לחלק את המורכבות הטכנולוגית לשלוש ניתן אנטנות או ריבוי (2) לסקטורים חלוקה (1) רמות: אדפטיבי / דינמי עיצוב (3) אלומות סטטי ריבוי 53

54 54 רמות שונות של כיסוי מרחבי

55 פיצול המידע 55

56 8. שיקולים בבחירת אנטנות הצבת שתי ע"י אנטנות אפשר להשיג לא רק גיוון במרחק מסוים זו מזו אלא גם על ידי גיוון של אנטנות ככל קרינה וכו'). עקום קיטוב, (קיטוב הקרינה ביניהן תכונות משתפרת. הקליטה - מגוונות יותר שהאנטנות לא מאפשר (Multi Input Multi Output) אנטנות ריבוי להתגבר על הפסדי דעיכה אלא גם להגדיל את קצב רק MIMO שיטות.(bps/Hz) ליחידת רוחב סרט המידע להתגבר על האופי הסטטיסטי של הקליטה מסוגלות את הזמינות בעלות נמוכה בהרבה מאשר ולשפר ההספק או הקטנת רוחב הסרט. הגדלת 56

57 בבחירת אנטנות שיקולים המפתח היא גיוון מילת בהצבה המרחבית גיוון בקיטובים גיוון בעקומות הקרינה גיוון בפאזות גיוון בתדרים גיוון בסוגי אנטנות גיוון 57

58 בתכנון אנטנות שיקולים האנטנות בכיוונים הצבת בגיוון זוויתי שימוש יוצרת גיוון על ידי הסתרות והחזרות. שונים שונים בין מרחקים פאזה / בגיוון זמני שימוש וקווי הזנה שונים האנטנות הקורן צריך להיות עם אלומה רחבה כדי האלמנט ריבוי החזרות לאפשר מטריצות ע"י על ידי עקומי קרינה שונים גיוון רשתות מרובות פאזות לא הוכיח או MULTIBEAM עולה הרבה כסף. וגם עצמו במתארי INDOOR את 58

59 בתכנון אנטנות שיקולים להגדיל את הבידוד בין אנטנות יש קריטי נושא כי הצימוד מתחרה עם הגיוון המרחבי. קרובות בין כלל נהוג לדרוש בידוד של לפחות 15 db בדרך המערך מישורי רצוי שכל אם קרובות. אנטנות יהיו שטוחים כדי לשפר את הבידוד. האלמנטים מונופול,,H,L דיפול, מקרנים טיפוסיים: סוגי HELIX,PATCH,PIFA 59

60 בתכנון אנטנות שיקולים מרחבי גיוון קיטובי גיוון אלומות גיוון d/λ = 0.2 גם עבור משיגים - בדרך כלל כיעיל ביותר נמצא - יותר ל ל- OUTDOOR מתאים - מקובלות: דרישות ρ < 0.2 קורלציה בין האנטנות מקדם Coupling < -15 db בין האנטנות צימוד המקרים שבהם הבעיה העיקרית היא הפסדי ברוב אנטנות. מסתפקים בבחירה בין 2-3 ורב-נתיב ורב דעיכה 60

61 אנטנות מרחבי של 2 גיוון 61

62 אנטנות מרחבי של 4 גיוון האנטנות במרחק הצבת בגיוון מרחבי שימוש מזו עם ריבוי מרחקי התאבכות. זו λ מרחקים) טוב (2 לא מרחקים) (6 טוב 62

63 קיטובי גיוון 63

64 של מונופולים מודפסים גיוון 64

65 קיטובי מלא גיוון 65

66 PIFA אנטנות וריבוי תדרים מזעור diversity λ רבים עם יישומים בין קורנים מרחק מאד בקיטובים שונים רצוי לגוון את האנטנות רצוי מאד coupling < 15 db חשוב 66

67 PIFA אנטנות וריבוי תדרים מזעור מכסימלי 0 to 1 dbi שבח -3 to 0 dbi ממוצע בסיבוב שבח -3 to-6 dbi ממוצע בהגבהה שבח 67

68 PIFA אנטנות וריבוי תדרים מזעור (Chu) סרט תלוי בממדים הפיזיים רוחב (VSWR=2) 5% - 15% להשיג ניתן 68

69 משולב גיוון ומרחבי קיטובי - ניצול מספר קיטובים בגיוון קיטובי שימוש לינאריים, לפחות אנכי ואופקי, רצוי גם אלכסוני. טכניקה יעילה במיוחד (וגם תופסת נפח מועט). 69

70 אלומות גיוון 70

71 9. מ דידת אנטנות MIMO אנטנה הוא של radiation pattern קרינה עקום גרפי של ההספק המשודר או נקלט בה תיאור 4π הזוויתי השלם הוא המרחב בזווית. בתלות אך סיבוב האנטנה נעשה במישור סטרדיאן אחת). בתלות בזווית מישורית (או מסוים הקרינה נעשית אפוא בחתכים מסוימים מדידת המעשית היא השאלה במרחב כולו. ולא cuts חתכי קרינה נדרשים כדי לאפיין אנטנות כמה בצורה ממצה ומייצגת. רדיו 71

72 הקואורדינטות מערכת r הקואורדינטות לתיאור הצבת האנטנה היא מערכת שדות הקרינה היא כדורית ולתיאור (x,y,z) מישורית r הוקטור לבין z הזווית בין ציר היא θ הזווית.(r,θ,φ) ההיטל של לבין x הזווית בין ציר היא φ הזווית ואילו.xy מישור על Z ANTENNA POSITION r RADIATION FIELDS Y X φ 72

73 קרינה לאנטנה כיוונית חתכי Z θ r Polarization Y X φ קרינה חתכי 2 וביצוע אנטנה כיוונית במישור XY הצבת P(θ, at φ=0 ) E-Plane Cut P(θ, at φ=90 ) H-Plane Cut. לינאריים ניצבים קיטובים כל חתך נמדד בשני כאשר 73

74 Omni קרינה לאנטנת חתכי Z r θ Y X φ קרינה חתכי 2 וביצוע אנטנה כלל כיוונית בציר Z הצבת P(φ, at θ = θo) Azimuth Cut P(θ, at φ = φo) Elevation Cut כאשר כל חתך נמדד בשני קיטובים לינאריים ניצבים 74

75 קרינה לאנטנה איזוטרופית חתכי ומקובל חתכים איזוטרופית נדרשים לפחות 3 באנטנה אותם לפי מישורי האנטנה ולא לפי מישורי לסמן מישור נרצה לבדוק את שני הקיטובים בכל הקרינה. קרינה. חתכי בסך הכל ידרשו 6 ולכן P(φ, θ = 0 ) P(θ, φ = 0 ) P(θ, φ = 90 ) xy חתך xz חתך zy חתך 75 המופק מחתכים אלה יהיה אחידות הכיסוי המידע והשבח המכסימלי או הממוצע בחתכים המרחבי הראשיים.

76 אנטנה איזוטרופית מדידת Z חתך במישור XY (סביב ציר Z) Y X 76

77 אנטנה איזוטרופית מדידת Y חתך במישור XZ (סביב ציר Y) Z X 77

78 אנטנה איזוטרופית מדידת X חתך במישור ZY (סביב ציר X) Z Y 78

79 מדידת קורלצי ה שאפיינו את הקרינה המרחבית של שתי נניח נקודות על ידי טבלת מספרים שיש בה m אנטנות דגימה בציר נקודות בציר הסיבוב ו ו- n דגימה עקום הקרינה את ובסך הכל =M. n x m ההגבהה כל אנטנה ננרמל כך שהקרינה המכסימלית בכל של לוגריתמית). לא מוחלטת, (בסקלה תהיה 1 טבלה : בריבוע המוקרן בכל אנטנה הוא ההספק P1² = Σ Pi²(θ,φ) P2² = Σ Pj²(θ,φ) 79

80 קורלציה מדידת בין האנטנות הקורלציה היא: מתחשבת בפאזה) שאינה המעטפת, (במובן Σ Pi Pj Correlation (1,2) = P1² x P2² 80

81 קורלציה מדידת למדוד קורלציה בצורה יסודית צריך לבצע כדי רב של חתכי קרינה ולדגום את המרחב כראוי מספר (10 (כלללל 10 הגבהה חתכי 36 למשל (כלללל 2 ) נקודות 90 חתך בכל קיטובים 2 כפול ובאמפליטודה בפאזה תדרים ב עבור כל אנטנה דגימות סההה""""ככככה 81

82 קורלציה מדידת SATIMO חברת כיפה או מציעה של גלאים קשת את המודדים בו זמנית. הקרינה טובה ויקרה שיטה 82

83 קורלציה מדידת הדור סבורים כי קיים קשר הדוק בין חכמי לבין הצימוד בין אנטנות. הקורלציה קטנות עם (אנטנות המכריע של המקרים ברוב ללא בערוץ גיוון מרחבי וקיטובי, עם רחבה, אלומה הצימוד חלש גם הקורלציה נמוכה. אם ראייה) קו רשת בנתח S12 צימוד בין אנטנות מדידת כדי למצוא את הכבלים). (בעיקר דקות 5 לוקחת 83

84 10. תוצאות מע שיות וסיכום IEEE J. on selected areas in comm. 21, בין תצורות שונות של הצבת אנטנות השוואה 84

85 מעשיות תוצאות הערוץ תלוי במספר האנטנות ובהצבתן קיבול 85

86 CDF 86

87 מעשיות תוצאות AP-52, הערוץ תלוי במרחק בין האנטנות קיבול 87

88 מעשיות תוצאות הערוץ תלוי בצימוד ההדדי בין האנטנות קיבול 5λ בגודל האנטנה האלמנטים M מספר 88

89 מעשיות תוצאות AP-49, בין סוגי גיוון שונים השוואה 89

90 מעשיות תוצאות AP-49, חזקים של צימוד הדדי אפקטים 90

91 מעשיות תוצאות AP-49, גיוון" "הגבר איזון", "חוסר קורלציה, 91

92 AP-49, CDF מעשיות תוצאות 92

93 מעשיות תוצאות AP-49, גיוון הגבר קורלציה, K, מקדם 93

94 השוואה בין מסכמת גיוון סוגי 94

95 95 סיכום

96 סיכום 96

97 סיכום 97

98 מקום מראי מעולה הנכנס לרזי הרזים של עולם ה ה- MIMO : אתר מעמיק ומפורט על ריבוי אנטנות: ספר S. Barbarossa, Multiantenna Wireless Communication systems, ARTECH 2005 על :(MIMO (פחות טוב על אנטנות חכמות ספר A. El Zooghby, Smart Antenna Engineering, ARTECH, 2005 חדש ומעודכן ביותר בנושא אנטנות: ספר J. L. Volakis, (ed.) Antenna Engineering Handbook, chapters 36, 39, 50, 57, 58, McGraw Hill,

99 מנחים: מאמרים [1] J.B. Andersen, Antenna Arrays in Mobile Communications: Gain, Diversity and Channel Capacity ולעניין pp IEEE Antennas and Propagation Magazine, April 2000, קצר [2] C.B. Dietrich et al, Spatial, Polarization and Pattern Diversity for Wireless Handheld Terminals, חשוב עם הרבה תוצאות משמעותיות pp. IEEE AP-49, September,2001 מאמר [3] T.K. Sarkar et al, A Survey of Various Propagation Models for Mobile Communications, IEEE מידע מצוין בנושא התפשטות pp. Antenna and Propagation Magazine, June.2003 מקור [4] D.W Bliss et al, MIMO Wireless Communication Channel Phenomenology, IEEE AP-52, August 2004, pp הנדסי איכותי ותוצאות מדודות רבות רקע [5] M.A. Jensen, J.W. Wallace, A Review of Antennas and Propagation for MIMO Wireless מעולה באנטנות pp. Communications, IEEE AP-52, November,2004 סקירה הנדרש ביותר בנושא אנטנות בשנתיים האחרונות המאמר [6] K.T. Wong et al, Fast Polarization hopping Transmission Diversity to Mitigate Prolonged Deep Fades in Indoor Wireless Communications, IEEE Antennas and Propagation Magazine, June 2006, אחרונים pp. חידושים 99