手机是否必须配备全向天线?


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我读过某处(但不幸的是我不记得在哪里),手机确实需要全向天线。

如果是这样,原因是什么?为什么不能(有效地)使用普通的定向环形天线?

Answers:


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没有真正复杂的全向天线,没有很多复杂的功能,尤其是对于手机而言。但是,如果您考虑一下,您确实希望能够握住手机并向任何方向旋转以面向北,南,东或西,并希望它能正常工作。定向环形天线无法实现能够面对任何方向并仍然可以工作的目标。

您可能会争辩说,“不是必须的”将其平放在地面上(在电话上发声),因此,您不应该期望这在所有方向上都能起作用。但是,无线电波的接收和传输要理解起来非常复杂(有点不可预测),这些都会使“正常”的期望更好或更糟。这是偶极子场的样子:-

在此处输入图片说明

您可以看到它在所有方向上都沿水平方向相同地延伸,但是在垂直方向上没有场(接收或传输)。

“系统”的设计还为任何特定的手机提供了不同的频率,以便在某些特定频率下操作,有时在一个频率下接收效果可能较差时,移至相邻频率可能会带来重大改进。同上进行传输。


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这部分不再完全正确。随着带宽需求的增加,并且随着我们越来越接近全向皮焦耳/位的理论极限,为了增加手机的带宽,绝对有必要再次使用定向天线。在下一代无线电中解决此问题的方式(我相信当前的Qualcomm 2x2 LTE无线电)是它们使用相控阵天线使用两个发送和接收天线。g传感器数据在短期内用于将相控阵“指向”正确的方向,而接收天线调谐则在长期内用于锁定相控阵。随着我们迈向2020年,相控阵甚至可能最终聚焦的阵列将在手机中变得司空见惯,对于实现下一代数据速率必不可少。

附录:这种将多个天线用作相控阵的方法称为波束成形。


+1,对于那些感兴趣的人,有一种相关的空分多址方法。en.wikipedia.org/wiki/Space-division_multiple_access
travisbartley

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所以从语义上讲,这是否被认为是“全向的”,因为它调整方向性的速度如此之快,以至于它像全向的一样工作,但是具有方向性?
安迪斯·史密斯

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您不能将相控阵中的单个天线视为单个全向天线,或者相反,多个全向天线不能作为其全向输出的总和。相控阵依靠多个天线中光子之间的干扰来改变发射方向图。更有趣的是:这反过来也会改变其阻抗和辐射方向图!但是,为了真正理解这一点,我认为需要太多的关于stackexchange的解释。
user36129 2013年

我认为值得一提的是,相控阵只能在垂直于其排列的表面上获得峰值性能。结果,使用相控阵天线的电话可能需要具有在以不同角度定向的多个阵列之间切换的能力。
Dan Neely 2013年

从工程角度来看,我很想知道他们如何解决这个问题。我的意思是,电话太薄了,因为我们要处理的波长可能是平坦的表面。
user36129 2013年

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全向天线只是一种便利。如果您准备好找到最近/最强小区站点的方向并指向定向天线,它将很好地工作。我曾经那样做。正如Andy所说,需要这样做通常是普通用户无法接受的。

在利基情况下,它可能非常有用,这些证明了全向天线的“不必要但很好”的一面。

以我为例,我们使用的是GSM系统,过去我家周围的覆盖范围很差,因为相对于本地小区,我们处在山坡上,并且倾向于在多条路径上产生强烈的反射,从而导致不稳定的高海拔地区跨英尺和秒的距离发出低信号。一部电话可能一天几乎可以正常工作,而第二天几乎无法使用。现在,此问题已得到解决(可能是多余的蜂窝站点),但在此之前,我曾作为电话计划的一部分进行了扩展的蜂窝免费电话通话。我可以在线访问另一个蜂窝站点,但是范围过大。因此,我设置了一个指向基站的UHF碟形卫星天线(约1米),将电话简单地放在LNA支撑臂上,然后取下LNA,将电话放在扬声器上。电话和碟子之间没有电气(有线)连接。工作的魅力。[在我的后门廊上,放在一把旧扶手椅旁边。咖啡,报纸,手机,碟形卫星天线-走吧。


不相关的奖金:真实的故事!出于实验目的,我在盘子上镀了一层镀铝膜的聚酯薄膜。这使一个熟练的太阳能热水器发狂了。我的妻子担心这道菜可能会在无人看管的情况下着火。我指出了按照配置调整太阳,盘子和目标所需的不太可能的情况。一天晚上,我把盘子放在扶手椅旁边的凳子上,第二天早晨约10点,太阳和盘子的角度和椅子的位置合在一起使椅子着火!!!它可能已经传到了屋子里:-(。但是没有。,一个教训或很少的教训。

如果您仍然想要一个,不要在家尝试。椅子框架是坚固的松木-燃烧比明显明显。(“在新标签页中打开图像”会在此图像和许多其他图像上提供更大的图像。)

在此处输入图片说明


“只需将电话放在LNA支撑臂上,然后将LNA卸下,然后将电话放在扬声器上即可。” LOL和出色的解决方案。这使我想起“绿色英亩”的旧情节,因为电话公司的电缆用完了,他们不得不爬上电线杆来打电话。
2013年

@Tut-见添加的照片:-)
罗素·麦克马洪

这是“很酷”的设置,哈哈
Andy aka

我想下一步是在椅子臂上放一个小hibachi。
图坦卡蒙

@Tut(1):-)(2)太阳加热是这道菜的主要目的-我后来将它压入手机服务中。我使用镀铝的聚酯薄膜,看一看该尺寸的碟子在反射涂层Ample看来会提供什么样的能量:-)。最终目标是将1.8m圆形卫星天线分成6个螺栓段。总面积为2.65 m ^ 2或0.42 m ^ 2 /段。日照下的日照量为1 kW / m ^ 2,因此为2650瓦和420W。如果我可以获得实际可用功率的约50%,则约为1300 W和200W。我想尝试在考虑发展中国家的水消毒作用的情况下进行水加热。
罗素·麦克马洪

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具有全向天线的主要原因是,当用户移动时,固定基站和移动手机的相对位置可以不断变化。不仅是您想在谈话中“转转”,而且是固定的基站在道路5英里处时可能在您身后,而基站在10英里处时可能直接在您身旁在同一条路上。

为了方便使用,任何类型的移动通信系统都将具有多种功能。如果是两个固定底座,则必须调整Directionala Yagi或反射器碟以获取最大信号并用螺栓固定下来。

但实际上,从来没有使用移动应用程序,除非您愿意停止远足,骑自行车,驾车或乘船,并且每次想聊天时都重新定向。

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