在mmWave Einfuhrung

Der Begriff„mmWave”(Millimeterwelle) bezieht西奇天改大约来20 100 GHz liegenden sehr kurzwelligen菩提树Funkfrequenzspektrums。这位菩提树des Spektrums将他genutzt努尔,大刀zielt死mmWave-Technologie darauf ab,死皮Kommunikationssysteme verfugbare Bandbreite erheblich祖茂堂erhohen。

Der Entwurf冯Systemen贝mmWave-Frequenzen schwierig、da Pfadverluste zunehmen,死Streuung reduziert将,是死Diversitat einschrankt,死Auswirkungen des Rauschens aufgrund Der Verwendung großerer Bandbreiten ausgepragter信德和das Leistungsbudget死Linearitat des发送方begrenzt信德。嗯这Auswirkungen mithilfe创新假设毛穴Entwurf冯Antennengruppen和HF-Front-Ends祖茂堂verringern,将静脉肠道Verstandnis des mmWave-Ubertragungskanals benotigt。在窝nachfolgenden Abschnitten法登您Einzelheiten祖茂堂Folgendem:

• Entwurf冯Antennen和毛皮mmWave-MIMO-Systeme阵列
• Breitbandentwurf和der分析冯HF-Front-Ends -Transceivern
• Modellierung冯mmWave-Kanalen mithilfe冯Ray-Tracing-Techniken

Entwurf冯Antennen和毛皮mmWave-Systeme阵列

Antennen和数组,死毛穴Betrieb贝mmWave-Frequenzen vorgesehen信德,有一张hohere Resonanzfrequenz和一张kurzere Wellenlange im Vergleich吧台gleichen Antennen贝姆Betrieb unt 6 GHz。大刀有mmWave-Antennen kleinere Abmessungen和数组außerst kompakt杂志aus下降。

Antennen能帮贝mmWave-Frequenzen eng nebeneinander angeordnet了和hochgradig gerichtete波束形成systeme bilden,死的死hohere Dampfung军队atmospharische吸收effektiv kompensieren。来自diesem浅滩weisen【周伟森】死meisten mmWave-Systeme一张MIMO-Architektur,麻省理工学院der静脉vergleichbarer -奥得河sogar hoherer——Durchsatz erreicht将als麻省理工学院Systemen死贝niedrigeren Frequenzen betrieben了。所以entwickelte modellierte那些Otava杯mmWave-Beamformer-Schaltkreis毛皮5 g麻省理工学院MATLAB^®和仿真软金宝app件^®。

贝der集成·冯·mmWave-Antennengruppen是es wichtig, Effekte体育运动gegenseitige Kopplung和Signalverluste,死的军队死Nahe der Antennenelemente zueinander verursacht了,祖茂堂schatzen。要是死empfangenen Signale鲜明korreliert信德,funktioniert das数组als一张große Antenne,是死Effektivitat des Beamsteerings deutlich reduziert,是不是我Beispiel互耦对MIMO通信的影响(Auswirkungen der gegenseitigen Kopplung auf死MIMO-Kommunikation) verdeutlicht将。贝der Anwendung des Uberlagerungsprinzips auf das isolierte Antennenelement——haufig贝niedrigeren Betriebsfrequenzen——将死Kopplung vernachlassigt。大刀了mmWave-Arrays moglicherweise ungenau modelliert,是不是我Beispiel建模在大型数组使用无限阵列分析相互耦合(Modellierung der gegenseitigen Kopplung großen数组mithilfe der分析unendlicher数组)verdeutlicht将。

Daruber hinaus信德mmWave-Front-Ends haufig天改Betrieb的sehr großen Simulationsbandbreiten麻省理工学院Hunderten冯兆赫和sogar兆赫ausgelegt。贝姆Entwurf冯Antennengruppen毛皮这großen Bandbreiten是es wichtig,死Impedanz和das Fernfeldstrahlungsmuster im gesamten Frequenzbereich genau祖茂堂schatzen,是不是我Beispiel模型射频系统使用射频Blockset天线与天线阵列块(Modellieren·冯·HF-Systemen麻省理工学院Antennengruppen mithilfe冯射频Blockset天线块)illustriert。Aufgrund der Frequenzabhangigkeit des鼓足萤石das数组冯Beam-Squinting betroffen盛。安德斯ausgedruckt: Der Ausrichtungswinkel des strahl萤石西奇在Abhangigkeit von Der Signalfrequenz unerwunscht verandern。

Entwurf冯HF-Front-Ends和-Transceivern贝mmWave-Frequenzen

Der Entwurf冯mmWave-Front-Ends和-Transceivern是aufgrund冯Streuung在Kombination麻省理工学院和Verlusten eingeschrankten Leistungsbudgets Herausforderung。嗯unerwunschte Effekte伏尔民主党原型im劳动vorherzusehen祖reduzieren,了prazise mmWave-Verhaltensmodelle和spezielle Simulationstechniken benotigt,是不是在illustriert diesem视频。

FrequenzabhangigeImpedanzabweichungen说是HF-Komponenten可以不vernachlassigt了,da您das verfugbare Leistungsbudget施耐尔嗯mehrere dB verkleinern能帮。Daruber hinaus能帮Impedanzen欧什死《Rauschtoleranz(噪声容限)beeinflussen和该死das verfugbare Signal-Rausch-Verhaltnis魏特verkleinern。来自估计值Grunden了参数-Daten毛皮死Modellierung和分析冯HF - mmWave-Komponenten benotigt。

贝mmWave-Frequenzen了被动Komponenten体育运动过滤器和Anpassung和港口Einspeisenetzwerkeunt Verwendung verteilter Elemente她Ubertragungsleitungen, Stichleitungen和Resonanzstrukturen implementiert。死亡分析derartiger Elemente erfordert elektromagnetische埃森zur Schatzung冯Streuung Strahlung Wirkungsgrad。

毛皮mmWave-Komponenten是不是Verstarker和混合机得nichtlineare Effekte在Abhangigkeit von der Frequenz genau modelliert了,da您祖茂堂静脉bandinternen互调(„spektrales Nachwachsen”) fuhren奥得河祖茂堂静脉unerwunschten Storquelle毛皮安德利果汁和了您能。Daruber hinaus信德mmWave-Front-Ends aufgrund我großen Betriebsbandbreite和begrenzten Abstimmscharfe anfalliger毛皮死Desensibilisierung军队仓库保管员。

Streuung和Memory-Effekte wirken西奇欧什Leistungsverstarker贝mmWave-Frequenzen来自。死kombinierten Auswirkungen冯Memory-Effekten和Nichtlinearitat能帮军队Linearisierungstechniken是不是DPDverringert了。Es是allerdings schwierig,这Algorithmen贝mmWave祖茂堂testen和Prototypen祖茂堂erstellen,大刀了genaue Breitbandmodelle毛皮一张fruhzeitige Systemsimulation benotigt。

演毛皮mmWave-Systeme

死Offnungswinkel冯Antennen在einem mmWave-System信德sehr schmal,和Signalverluste下降贝mmWave-Systemen deutlich großer als im德国unt 6 GHz来自。Außerdem verlaufen死meisten Signalpfade军队Sichtlinie,和Mehrwegempfang spielt贝mmWave-Frequenzen一张geringere罗尔als贝herkommlichen Mobilfunkfrequenzen。这位großeren Aufgrund Verluste坚持波束形成贝mmWave冯entscheidender Bedeutung。Daruber hinaus将欧什大规模分布式天线贝的估计值Frequenzen wichtig。

演这wichtige Modellierungstechnik毛皮mmWave-Systeme。达贝solchen Systemen身上扩散Mehrwegempfang auftritt als贝Systemen unt 6 GHz, stellt演一张bessere Annaherung一窝tatsachlichen mmWave-Kanal dar als莫德尔麻省理工学院集群延迟线奥得河抽头延迟线。演erfordert一张genaue Modellierung der lokalen Umgebung, einschließlich Gelande Gebaude。MATLAB ermoglicht杯einfachen进口冯Gebauden静脉HF-Modellierungsszenario mithilfe冯开放地图^®。贝姆mmWave-Ray-Tracing麻省理工学院importierten Gebaudedaten是es wichtig,死Baumaterialien anzugeben, da verschiedene Materialien unterschiedliche Auswirkungen auf死Leistungsverluste和死Polarisierungen der ausgestrahlten韦伦医生您。麻省理工学院的MATLAB您能明信片Vielzahl冯Materialien angeben奥得河sogar死elektrischen Eigenschaften der Materialien angeben, ohne死genauen Materialien祖茂堂bestimmen。

贝姆演在mmWave-Frequenzen能帮Punkt-zu-Punkt——和Abdeckungsanalysen死Leistung冯Einzelverbindungen、Netzwerken vorhersagen。明信片Punkt-zu-Punkt-Analyse萤石死亡相对Dampfung来Sichtlinien——reflektierten Pfaden aufzeigen。死nachfolgende Abbildung zeigt死Ergebnisse静脉solchen mmWave-Analyse。

明信片Abdeckungsanalyse萤石死《Leistung进行Kommunikationsnetzwerks在einem lokalen geografischen德国vorhersagen。死nachfolgende Abbildung zeigt死Ergebnisse静脉solchen mmWave-Analyse。

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