MIMO天线基础

一、设置发射功率，一般的无线路由器都有这个功能，有的是按最大功率百分比来设置，如100%就是满功率，有的是按强、中、弱三档来调等，不同的路由器功率调整原理一致。
二、更换大功率天线（即高DB天线），部分无线路由器可以自己更换天线，固定天线则需要DIY!很简单。
三、采用定向天线，如雷达式、喇叭式及DIY易拉罐天线等。
四、调整发射频道，24G频段的WIFI（5G除外）一般有1~12频道（国外的多为1~14频道），但在这些频段中，低频道干扰最为严重，可以选择11或12频段，避开干扰！这个方法最为有效，许多大功率无线路由器就是因为干扰严重而发挥不出其优点。
无线路由器的信号变得“穿透力”强点，不外乎用以下办法：
一、设置发射功率，一般的无线路由器都有这个功能，有的是按最大功率百分比来设置，如100%就是满功率，有的是按强、中、弱三档来调等，不同的路由器功率调整原理一致。
二、更换大功率天线（即高DB天线），部分无线路由器可以自己更换天线，固定天线则需要DIY!很简单。
三、采用定向天线，如雷达式、喇叭式及DIY易拉罐天线等。

星纵智能UR75-5G工业路由器内置4核高性能处理器，采用全网通通信模块与5个千兆网口，提供无可比拟的通信能力，同时自带RS232/RS485串行接口与数字输入输出口(DI/DO)；两个天线接口，一个5G版本，一个4G版本；两个SIM接口；还配有以太网口：5 × 10/100/1000 Mbps；Wi-Fi接口：2个标准RP-SMA母头天线接口（2T2R），特性阻抗50欧；USB接口：1 × USB 20（预留）等。

      通信技术，

      根据信号传输的介质，可以分两类：有线通信和无线通信。

      即信号要么在空中传播(无线的看不见、摸不着)，要么在实物上传播(有线的，看得见、摸得着)。

      无线通讯技术，也称为移动通讯，它使我们的信息通讯摆脱了位置的束缚。想想以前的座机️电话️，再想想现在的手机，通信技术是不是很神奇！

      我们日常使用的手机，属于移动通讯技术的范畴：是利用无线电磁波在空中完成信号的接收/传送，最终实现通信的。

      举个例子，

      假设你用手机发了1条微信语音给你妈妈，那么这个讯息是怎样完成传输的呢？

    1-输入的语音，首先会在你自己手机里被转化为弱电信号，再经过你手机的天线转化成电磁波信号发送到就近的基站；
    2-就近的基站，首先会把接收到的这段电磁波信号转化为光电信号，再经过光纤电缆传输到你妈妈就近的基站；

    3-你妈妈就近的基站，首先会把接收到的这段光电信号转化成电磁波信号，再经过基站的天线发送到你妈妈手机的天线；

    4-你妈妈手机的天线，首先会把这段接收到的电磁波信号转化为弱电信号，最后再转化为语音让你妈妈听到。

    上面的通讯，几乎是瞬时完成的！通讯技术，是不是很神奇！对于上述举例，这里补充几点说明：

1-基站与基站之间是如何通信呢？

1）可以是有线，我国一般采用有线传输。 2）也可以是无线电磁波传输，比如人烟稀少的欧美。当下4G通讯技术，中国的有线与欧美的无线，没有技术的高低之分，是各自根据自身条件的选择不同而已。

2-为了实现手机的无线通讯，通讯运营商需要修建一个合理/经济的基站网络，在经济可行的情况下尽可能的扩大4G网络覆盖范围。只要你在某个基站的覆盖范围内，那么你的手机会自动与这个基站建立联系，此时你的手机是有信号的状态，可以正常使用。换个角度讲，只要你使用手机，基站系统就可以实时掌握你的位置，也可以知道你所有的通讯内容。

3-目前采用的移动通信4G技术，即使是两个人面对面的拨打对方手机(或手机互传照片)，所有信号都要经过基站进行中转。　

4-我们现在的手机仍是有天线的，只不过天线都被内置在手机内部了，不像90年代的大哥大那样支出来1根长长的天线。关于手机天线是怎么一步一步“消失”的，这个在后面会详细讲一讲。
      好了！前面铺垫了这么多，是想告诉大家：手机利用的是无线通讯技术，而无线通讯技术是通过利用空中的电磁波实现的信号传输。接下来，我们来讲一讲电磁波！

      我们都知道光具有波粒二象性，即是粒子也是波。而电磁波，我们可以通俗的理解为光波，它符合光波在空气中传播的速度，30万千米每秒：

        C=r·v

-C是电磁波在空中的传播速度(等于光速，30万KM/s)

-r是电磁波的波长

-v是电磁波的频率

-电磁波，具有波的特征：

      波长越长 - 信号传输时绕开障碍物的能力越强，传输信号的距离更远。但是信号传输的频次会很低，即手机网速会很慢。

      波长越短 - 电磁波的频率会很高，信号传输的速度极快，几乎瞬时完成。但受限于波长很短，几乎无法绕开障碍物，只能完成近距离的传输。

      真可谓，鱼和熊掌不可兼得！
      手机通讯技术，从1G到5G，传输信号的电磁波的波长是在逐渐减短的，频率则是在逐渐增高的。

      那么即将普及的5G无线通讯技术，会有些什么主要特征呢？
第一、5G的毫米波

    5G电磁波的频率范围，分两种：一种是6GHz以下，这个与目前4G差别不算大。还有一种在24GHz以上，这个就很高了，目前国际上主要使用28GHz进行试验。

如果按28GHz来算，根据前文的公式：

      这就是毫米波！

      你一定会问：“为什么以前我们不用高频率的毫米波呢？”  不是以前不想用，是用不起！频率越高，波长越短，越趋近于直线传播(绕射和穿墙能力越差)，只能完成短距离信号的无线传输。这需要我们修建密集的基站网络，成本太高了，经济不适用。

    现在即将的5G，更是需要比以前密集的基站网络。那我们是如何实现的呢？答案在微基站！
第二、5G的微基站

      前面讲了，移动通信如果采用了5G技术的超高频段，它最大问题是需要修建更加密集的基站网络。

      那么问题来了：如果从4G通讯切入到5G通讯，覆盖同一个区域，需要的基站数量将大幅超过4G。 

      这也是为什么5G时代，通讯运营商拼命怂怼设备商，希望基站降价。如果真的上5G，按以往模式，设备商就发大财了。

      所以在5G时代，为了减轻基站网络建设的成本压力，5G必须寻找新的出路- - - - 这就是微基站！

      基站有两种，微基站和宏基站！看名字就知道，宏基站很大，微基站很小。
      到了5G时代，微基站会更多，几乎随处可见。随着技术发展，微基站的成本会越来越低，不会再对5G技术的商用化造成阻碍。

不过也有人在担心：在5G时代，那么多基站在身边，会不会对人体造成影响？

      答案是：不会。与传统认知恰好相反，基站数量越多，辐射反而越小！设想一下：冬天1群人在房子里，是1个大功率取暖器好，还是几个小功率好？
        基站小，功率低，对大家都好。如果只采用一个大基站，离得近，辐射大，离得远，没信号，反而不好。
第三、天线去哪儿(5G大规模多天线技术)

      移动终端(手机是一种移动终端)，需要利用基站网络实现远距离的通讯，当然也需要1根天线用来连接就近的基站，用来与就近基站进行信号的接收/发送。

      以前的大哥大有1根很长的天线，早期的2G手机也有1根突出来的小天线。那为什么在3G/4G/5G时代，手机天线就没了呢？

      其实并不是手机不需要天线了，而是天线越来越小了。根据天线特性，天线长度应与波长成正比，大约在1/10~1/4之间。

    随着技术发展，手机的通信频率越来越高，波长越来越短，天线当然也就跟着越变变短啦！ 这就意味着，天线可以塞进手机的里面。

    5G时代的毫米波通信，天线也变成毫米级啦！这就是5G的第三大杀手锏- - - - Massive MIMO（大规模多天线技术）！       

      在4G时代，我们就已经有了多天线技术，但是天线数量并不算多，只能说是小规模的。

      到了5G的毫米波时代，多天线技术变成了加强版的大规模。手机里面能塞好多好多根天线；基站就更不用说了，这也是为什么微基站可以那么小巧但功能更加强大的原因之一！我们可以到处建设微基站了！成本也降下来了！

      以前的基站，天线就那么几根：
        现在的基站，天线数量不是按根来算了，是按“阵”！“天线阵列”！一眼看上去，密集恐惧症的节奏。

      不过，天线之间的距离也不能太近。因为天线特性要求，要求天线之间的距离在半个波长以上。如果距离近了，就会互相干扰，影响信号的收发。这对于5G都不是问题，因为我们是毫米级的波长呀！
      但是我们看会发现，在无人区边境地带的士兵们使用的移动通讯设备，仍然有一根支出来的天线。原因很简单，因为离基站很远，为了保障通信，电磁波的波长很长，在厘米级及以上，所以需要一根支出来的天线。
第四、5G的D2D技术

      前面我们有讲，目前的移动4G技术，即使是面对面的拨打对方手机(或手机互传照片)，信号仍都要通过基站进行中转的。 

      而在5G时代，同一基站覆盖范围内的两部手机如果互相进行通信，他们的数据不再经过基站，而是直接手机到手机。

      这样可以节约大量的空中资源，也减轻了基站的压力。
 
2019811
      关于5G技术，还有另外2个问题:（1）5G可以给社会带来哪些巨大的变革？（2）我们又该如何把握5G的发展时间机遇？

      最近有新闻在讲，广州等城市已经开始建设5G微基站，并准备在19年底试点手机的商用5G技术。而与我们息息相关的1个问题就是：要不要马上使用5G手机？不少人表示：“4G现在够用了，5G技术还不成熟，准备过1、2年再看看要不要用”！

      我们再来听一听另一种观点：现在的科技前沿技术，大数据、无人驾驶、AI技术，智慧城市、物联网这些都需要更高阶的通讯技术作为支撑。这不都需要5G技术作为基础支撑吗？总而言之，5G是一种赋能，一种可以带来社会巨大变革的赋能！
    5G的支持者认为，它是一次前所未有的技术革命，应该尽快启动大规模建设，抢占先机。美国为什么要制裁打压华为，这是最好的论据！

      而反对者认为，5G目前根本没有找到合适的应用场景，人们对5G的需求并没有想象中强烈，不适合立刻投入大量资金。
        两种声音，本质上都是认同5G技术的，但在是不是现在就应该大力发展5G建设的这个问题上，存在不同的观点。

        俗话说：“不见兔子不撒鹰”。目前我们确实还没有立刻可以引爆5G需求的场景，这是事实。如果盲目启动大规模的网络建设，就有可能面对“有网没人用”、“叫好不叫座”的尴尬局面，还可能会背上沉重的运营负担，甚至是巨额债务。

      华为任总也说了——“5G实际上被夸大了它的作用”，“实际上现在人类社会对5G还没有这么迫切的需要”。

      不过，是否大规模建设和是否建设，是两回事。在广泛范围内进行试点，还是很有必要的。否则，没有土壤，就更难孵化出我们所期待的“需求”场景。
      我们再来简单看看5G的进程情况。

      作为第5代移动通信技术，美国、欧盟、日本、韩国等国家已开始布局5G试验计划和商用时间表。

     

      2019年是我国5G商用技术的元年。

      2019年6月6日，工信部正式向电信、移动、联通、中国广电发放5G商用牌照 ，批准4家企业经营。

    近期工信部发布“全国范围5G中低频段试验频率”的使用许可。根据5G频谱规划方案，中国电信获得34-35GHz的100MHz频谱资源，中国移动获得2515-2675Mhz的160MHz带宽及48-49Ghz的100MHz频谱资源，中国联通获得35-36Ghz的100MHz频谱资源。
20201221

横向比较其他国家，祖国在基础建设上拥有无比巨大的的优势，比如偏远地区的高速、高铁，电力输送和通讯基站，这些都是数年甚至数几十年不会盈利的商业项目。不同的是这些商业项目，不赚钱但关乎民生国计关，于是政府让国企去做，使得税收一定程度反哺社会建设。大家如果去到青藏、西北、西南山区，会有深刻的体会！

如果没记错，12-13年城市有了4G网络，15-16年云贵偏远乡村有了4G信号。出行交通和通讯沟通这2个板块，走过几个地方之后，真心骄傲，祖国做的好！奥利给！
     

         

天线数量增加32倍。
统通信天线大多数是2或4或8，而5G大规模天线MlMO是64或128或256个，天线数量增加32倍，数量惊人，天线越多，系统容量越大，这是5G必须的要求标准。
5G时代，天线通道数增加以及天线有源化对天线设计提出更高要求，小型化及轻量化是基础。

1、需要进入路由器的WiFi设置界面打开5Gwifi功能，并且设置5Gwifi信号的名称和密码；然后使用手机搜索WiFi信号，找到该5GWiFi信号后，点击连接并输入正确的WiFi密码即可使用5G网络。

2、小米路由器是小米公司三大主要产品之一（手机、电视、路由器），以互联网思维改变传统行业的又一力作。它实现了类似NAS的功能，解决传统路由器上网慢、设置复杂等痛点，成为移动互联网时代的家庭娱乐数据中心、智能家庭网络中心。

小米路由器配备BCM470914GHz双核CPU，外置PCB阵列天线，支持24G+5G双频，80211ac协议，内置1TB/6TB硬盘，256M内存，512M闪存。主要实现相机照片备份、影片离线下载、网络游戏加速等功能。作为智能路由器，其专属手机App可远程 *** 控路由器，支持防蹭网，上线提醒，远程搜片儿下载，智能限速，广告拦截，游戏加速，带宽提速等功能。

5g的无线通信采用多根天线不会产生干扰。在发射端和接收端支持数量众多的、方向可控的天线单元，是5GNR的关键特性。在高频段，大数量的天线单元能被用于波束赋形，以扩大覆盖范围。而在中低频段，大数量的天线单元能用于massiveMIMO，并通过空间分隔实现干扰回避。

何宇奇 19021210816 （智慧宇宙新物种的诞生）

5G（第5代移动通信）的步伐越来越近，而对于 手机 天线设计的新挑战也越来越迫切；近日，vivo与Qualcomm宣布，双方成功合作研制出手机5G毫米波天线阵列并将其整合入vivo 实机内，且完成整机空口性能量测。

    负责vivo天线预研团队的天线技术总监/首席天线专家黄奂衢博士表示：“vivo从WiGig（即无线千兆比特，IEEE 80211ad）再到5G毫米波，不断于手机毫米波天线研发上专研与实践，说明了vivo对于毫米波天线技术及5G科技的重视，而此次成功地研发与制作出手机5G毫米波天线阵列标志着vivo在手机毫米波天线设计的技术积累与行业领先上，再次向前跨出坚实的一步”。

vivo天线技术总监/首席天线专家黄奂衢博士与Qualcomm工程技术副总裁Allen Tran博士

    目前3GPP 对5G所规划的毫米波段，其频率是从2425GHz开始，对用户而言，因毫米波其高工作频率所致的大带宽，故可达高速的数据传输，有助5G的峰值数据传输速率达到10~20 Gbps，即为现今4G LTE峰值数据传输速率的10~20倍，故对于AR，VR，AI，与UHD（超高清）影像传输等应用，皆有显著更优的无线体验。然而，同时也因毫米波的高工作频率，致使毫米波在传播时所遭遇的能量损耗与遮挡影响，皆较现今手机常用频段的电磁波大幅提升。因此，应对毫米波段，需有与现今手机天线不同的设计理念与方案，以达较好的无线通信品质。

    黄奂衢博士认为：“对手机天线设计而言，从1G到5G的sub-6 GHz，基本上是量（如：频段数量与天线数量）的增长，即为天线设计的细化优化，亦即战术性（tactical）的演进（evolution）；而毫米波段的天线设计，对手机天线而言，则是质的跳跃（如：阵列设计与波束成形），即为天线设计的崭新定位，亦即战略性（strategical）的巨变（revolution）。故手机毫米波天线设计的技术性与细腻度，可预见地皆较现今及5G sub-6 GHz的天线设计明显为高”。

    而黄奂衢博士也分享：“vivo在毫米波天线技术上积极布局相关专利与发表国际学术文章，以更全面与更夯实地迎接将即将到来的5G时代，且在此次成功完成设计与量测手机5G毫米波天线性能后，不久将有下一轮的手机5G毫米波新设计与新成果，以让vivo在手机毫米波上的坚持与耕耘能在未来对用户的无线体验有所助益与贡献”。

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