天線是無(wú)線電通信設(shè)備不可或缺的組件，其主要功能是將發(fā)射機(jī)傳輸?shù)纳漕l信號(hào)轉(zhuǎn)化為電磁波并輻射到空中。在無(wú)線電通信中，天線扮演著至關(guān)重要的角色，可以說(shuō)沒(méi)有天線就沒(méi)有無(wú)線電通信。

天線的主要參數(shù)包括頻率、增益、極化、方向性等。頻率決定了天線的工作范圍，增益決定了天線輻射的強(qiáng)度，極化決定了電磁波的極化方式，方向性決定了電磁波的傳播方向。

天線的種類繁多，可以根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類。按用途分類，可分為通信天線、電視天線、雷達(dá)天線等；按工作頻段分類，可分為短波天線、超短波天線、微波天線等；按方向性分類，可分為全向天線、定向天線等；按外形分類，可分為線狀天線、面狀天線等。

在選擇和使用天線時(shí)，需要考慮天線的頻率、增益、極化、方向性等參數(shù)，以及天線的安裝環(huán)境、使用條件等因素。同時(shí)，需要注意天線的保養(yǎng)和維護(hù)，以確保其正常工作并延長(zhǎng)使用壽命。

總之，了解天線的基本知識(shí)對(duì)于無(wú)線電通信設(shè)備的使用和維護(hù)都非常重要。

移動(dòng)基站天線的發(fā)展史

2G時(shí)代：

1. 全向天線：在2G時(shí)代，移動(dòng)通信主要提供語(yǔ)音服務(wù)。全向天線被廣泛使用，因?yàn)樗鼈兡軌蛳蚋鱾€(gè)方向均勻地輻射信號(hào)。

3G時(shí)代：

2. 定向單極化天線：隨著3G技術(shù)的引入，數(shù)據(jù)傳輸開(kāi)始成為通信的重要部分。定向單極化天線被引入，它們?cè)谀硞€(gè)特定方向上具有較高的增益，從而提高了信號(hào)的覆蓋范圍和傳輸質(zhì)量。

3. 定向雙極化天線：為了進(jìn)一步提高信號(hào)質(zhì)量和覆蓋范圍，定向雙極化天線被引入。它們?cè)趦蓚€(gè)相互垂直的方向上具有相同的增益，從而提供了更穩(wěn)定的信號(hào)傳輸。

4G時(shí)代：

4. 電調(diào)單極化天線和電調(diào)雙極化天線：在4G時(shí)代，為了滿足更高的數(shù)據(jù)傳輸速率和更復(fù)雜的通信需求，電調(diào)單極化天線和電調(diào)雙極化天線被引入。這些天線可以通過(guò)電子方式調(diào)整其極化狀態(tài)，從而更好地適應(yīng)不同的通信環(huán)境和條件。

5. 雙頻電調(diào)雙極化到多頻雙極化天線：隨著4G技術(shù)的發(fā)展，雙頻電調(diào)雙極化天線開(kāi)始出現(xiàn)，它們能夠同時(shí)處理兩個(gè)不同的通信頻段。隨后，多頻雙極化天線也被引入，它們能夠處理更多的通信頻段，從而提高了頻譜利用率和系統(tǒng)的靈活性。

6. MIMO天線：MIMO技術(shù)通過(guò)使用多個(gè)天線來(lái)提高信號(hào)的傳輸速率和可靠性。因此，MIMO天線開(kāi)始被引入到移動(dòng)基站中。MIMO天線通常由多個(gè)天線單元組成，每個(gè)天線單元都可以接收和發(fā)送信號(hào)。通過(guò)使用多個(gè)天線單元，可以增加信號(hào)的傳輸速率和覆蓋范圍，同時(shí)提高系統(tǒng)的抗干擾能力。

7. 有源天線：隨著4G技術(shù)的發(fā)展，有源天線也開(kāi)始被引入到移動(dòng)基站中。有源天線是指天線中集成了放大器等電子器件，可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大和處理。有源天線的引入可以提高信號(hào)的傳輸距離和覆蓋范圍，同時(shí)減少對(duì)其他設(shè)備的依賴。

這個(gè)發(fā)展歷程展示了移動(dòng)基站天線如何從簡(jiǎn)單的全向天線演變?yōu)閺?fù)雜的有源MIMO天線，以滿足不斷增長(zhǎng)的通信需求。這些技術(shù)的進(jìn)步不僅提高了信號(hào)質(zhì)量，還為現(xiàn)代的5G和其他未來(lái)通信技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。

Massive MIMO

Massive MIMO（大規(guī)模天線技術(shù)）是第五代移動(dòng)通信（5G）中提高系統(tǒng)容量和頻譜利用率的關(guān)鍵技術(shù)。它最早由美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室研究人員提出。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)小區(qū)的基站天線數(shù)目趨于無(wú)窮大時(shí)，加性高斯白噪聲和瑞利衰落等負(fù)面影響全都可以忽略不計(jì)，數(shù)據(jù)傳輸速率能得到極大提高。

Massive MIMO技術(shù)通常分為分布式Massive MIMO和集中式Massive MIMO技術(shù)。分布式Massive MIMO通常指大規(guī)模天線的多根天線在地理位置上距離比較大（遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于10個(gè)波長(zhǎng)距離），天線間相關(guān)性較弱，通過(guò)形成大規(guī)模多天線陣列的單用戶空分復(fù)用方式來(lái)提升系統(tǒng)傳輸速率和容量。而集中式Massive MIMO技術(shù)通過(guò)將大數(shù)量天線間密集排列（如0.5波長(zhǎng)左右），從而形成小間距的天線陣列形式。通過(guò)這種集中式Massive MIMO天線，能夠產(chǎn)生空間分辨能力更強(qiáng)的窄細(xì)波束，從而能夠利用多個(gè)波束的空分多址方式，在空域?qū)崿F(xiàn)更多用戶的并行傳輸，以及大幅度提升系統(tǒng)容量。因此，集中式Massive MIMO也被稱為大規(guī)模天線波束賦形技術(shù)（簡(jiǎn)稱大規(guī)模天線）。

華為Massive MIMO天線

、

中興Massive MIMO天線

多波束天線

2G到4G基站天線發(fā)展

從2G到4G，移動(dòng)基站天線的發(fā)展經(jīng)歷了多個(gè)階段。以下是具體的介紹：

在2G時(shí)代，基站天線主要是全向天線。這些天線在各個(gè)方向上均勻輻射信號(hào)，主要用于提供語(yǔ)音通信服務(wù)。

到了3G時(shí)代，隨著數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑黾樱ㄏ騿螛O化天線和定向雙極化天線開(kāi)始被引入。這些天線在某個(gè)方向上具有較高的增益，提高了信號(hào)的覆蓋范圍和傳輸質(zhì)量。

進(jìn)入4G時(shí)代，MIMO技術(shù)和多頻段天線的使用大大推動(dòng)了基站天線的發(fā)展。MIMO技術(shù)通過(guò)使用多個(gè)天線來(lái)提高信號(hào)的傳輸速率和可靠性。同時(shí)，多頻段天線的引入使得基站能夠處理更多的通信頻段，提高了頻譜利用率和系統(tǒng)的靈活性。

此外，隨著4G和5G時(shí)代的到來(lái)，BBU和RRH分離，Massive MIMO技術(shù)的引入，基站天線的發(fā)展出現(xiàn)了三個(gè)趨勢(shì)：

1. 無(wú)源天線向有源天線發(fā)展。

2. 光纖替代饋線。

3. RRH和天線部分集成。

其中，Massive MIMO技術(shù)是5G中的關(guān)鍵技術(shù)之一。它通過(guò)在基站端裝備大規(guī)模天線陣列，利用多根天線形成的空間自由度及有效的多徑分量，提高系統(tǒng)的頻譜利用效率。

2G/3G時(shí)代，天線多為2端口。

GSM天線

CDMA天線

CDMA（1T2R）/LTE-FDD（2T4R） 6端口雙頻天線

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