Дипломдық ЖҰмыс тақырыбы: «Патч негізіндегі mimo антеннаның корреляциялық коэффицентін зерттеу» 6B0 6201 «Радиотехника, электроника ж әне телекоммуникация лар»
Корреляция коэффициентінің сипаттамасы және оның MIMO жүйелерінің жұмысына әсері
жүктеу/скачать 4,51 Mb.
|
Аружан диплом дайын
1.4 Корреляция коэффициентінің сипаттамасы және оның MIMO жүйелерінің жұмысына әсеріҚазіргі байланыс стандарттары деректерді беру үшін көптеген кірістер мен шығыстарды пайдалануға мүмкіндік беретін MIMO технологиясын көбірек қолданады. Мұндай технология Wi-Fi 5 (802.11 ac), Wi-Fi 6 (802.11 a x), LTE-A және 5G сияқты стандарттарда міндетті болып табылады. дегенмен, мобильді құрылғылардың дамуымен олардың корпустарында антенналардың көбірек санын орналастыру қажеттілігі туындайды, бұл антенна торларының жаңа MIMO конструкцияларын әзірлеуді маңызды міндет етеді. Корреляция коэффициенті - бұл MIMO жүйесіндегі әртүрлі антенналар қабылдаған сигналдар арасындағы байланыс дәрежесінің өлшемі. Егер әртүрлі антенналардағы сигналдар әлсіз корреляцияланған болса, онда MIMO жүйесі көбірек ақпарат беру үшін сигналды таратудың көптеген жолдарын қолдана алады, бұл өткізу қабілеттілігінің жоғарылауына алып келеді. Алайда, егер әр түрлі антенналардағы сигналдар бір-бірімен тығыз байланысты болса, онда MIMO жүйесі беретін кеңістіктік әртүрлілік азаяды. Бұл жүйенің жұмысының нашарлауына әкелуі мүмкін, өйткені қабылдағыш әртүрлі жолдармен берілетін сигналдарды тиімді бөле алмайды. MIMO жүйесінің оңтайлы жұмыс істеуі үшін жұмыс жиілігі диапазонында антенна торының тиімділігін және көршілес антенна торларына минималды әсер етуді қамтамасыз ететін үш параметр маңызды. Негізгі параметрлердің бірі-конверттің корреляция коэффициенті (Envelope Correlation Coefficient (ECC)), оны екі формула бойынша есептеуге болады (20) [20]:
MIMO жүйелеріндегі конверттің корреляция коэффициентін (ECD) есептеу формуласы үш параметрден тұрады [19]: - MIMO корреляция коэффициенті, - екі антеннаның параметрлері, - күрделі конъюгат саны. Алайда, бұл формуланың кемшілігі бар-оны қолдану антенналардың тиімділігі 90% - дан (>-1 дБ) жоғары болған кезде ғана мүмкін болады, бұл жазықтық технологиясы бойынша жасалған типтік мобильді антенналарға тән емес, олардың тиімділігі шамамен 70% құрайды. Мұндай жағдайларда келесі өрнек қолданылады (21) [18]:
мұндағы - MIMO корреляция коэффициенті; - антенна бағытының диаграммасы алуды білдіреді. Конверттің корреляция коэффициентін барынша азайтқан жөн, содан кейін MIMO антенна торы оңтайлы жұмыс істейді. Бұл көрсеткішті жақсарту үшін үш әдісті ұсынуға болады: Антенна элементтері арасындағы қашықтықты арттыру; Эмитенттердің бірінің поляризация түрін өзгерту; Антеннаның негізгі жапырақшасының бағытын реттеу. Есептелген корреляция коэффициентіне сүйене отырып, антенна торының қалған MIMO параметрлерін есептеуге болады. Антенна жүйесінің келесі маңызды параметрі-аралық режимдегі пайда (Diversity Gain (DG)), оның максималды мәні 10-ға тең, антенналардың бір-біріне қатысты оңтайлы орналасуымен қол жеткізіледі. Аралық режимдегі кірісті формулаға сәйкес табуға болады (22):
MIMO антенна жүйесінде оның тиімділігіне әсер ететін бірнеше параметрлер бар. Олардың бірі - деп белгіленген MIMO корреляция коэффициенті. Тағы бір маңызды параметр - антеннаның бағыты диаграммасы . Сондай-ақ, кейбір есептеулер үшін деп белгіленген күрделі конъюгат санын алу операциясын қолдану қажет болуы мүмкін. Алайда, осы параметрлерден басқа, басқалары бар, мысалы, аралық режимдегі күшейту және т. б.. Тұтастай алғанда, антенна жүйесінің оңтайлы MIMO дизайны максималды өнімділік пен тиімділікті қамтамасыз ету үшін оның барлық параметрлерін талдауды және оңтайландыруды қамтиды. Антенна торының MIMO оңтайлы жұмысын қамтамасыз ету үшін конверттің корреляция коэффициентін барынша азайтқан жөн. Ол үшін антенна элементтері арасындағы қашықтықты ұлғайту, эмитенттердің бірінің поляризация түрін өзгерту және антеннаның негізгі жапырақшасының бағытын реттеу сияқты әртүрлі әдістерді қолдануға болады. Корреляция коэффициентін есептеу арқылы антенна торының қалған MIMO параметрлерін анықтауға болады. Антенна жүйесінің маңызды параметрлерінің бірі-аралық режимдегі пайда (Diversity Gain (DG)). Антенналардың бір-біріне қатысты оңтайлы орналасуы осы параметрдің максималды мәніне 10-ға жетуге мүмкіндік береді. Аралық режимде пайда есептеу үшін тиісті (23) формула қолданылады.
Мұндағы - әдетте децибел шкаласында график ретінде ұсынылатын қосынды коэффициенті; - тордағы антенна нөмірі; - конверттің корреляция коэффициенті, оны (1) немесе (2) формуласымен есептеуге болады. Антенна торының MIMO жұмысының тамаша жағдайында және 100% тиімділігі бар Антенналарды пайдаланған кезде, қосу коэффициентінің мәні 1 немесе 0 дБ болады. Бұл параметрдің максималды мәніне антеннаның резонанстық жиілігінде қол жеткізу керек. жүктеу/скачать 4,51 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|