Antenna truyền thông

　　Antenna truyền thông：Thu hẹp khoảng cách giữa đổi mới và kết nối

　　1. Giới thiệu

　　Được tạo ra bởi 5G、Thời đại của Internet of Things và định nghĩa truyền thông vệ tinh，Ăng-ten truyền thông đã phát triển từ một cấu trúc đơn giản giống như dây đến một hệ thống phức tạp cho phép kết nối toàn cầu liền mạch。Từ ăng-ten vi chip trong điện thoại thông minh đến ăng-ten vệ tinh lớn，Các thiết bị này đóng một vai trò quan trọng trong việc truyền và nhận dữ liệu ở khoảng cách xa.。Bài viết này khám phá công nghệ ăng ten tiên tiến、Các thông số chính của nó và các xu hướng mới nổi định hình tương lai của truyền thông không dây。

　　**2. Phân loại ăng ten truyền thông

　　Antenna theo tần số、Thiết kế và ứng dụng để phân loại：

　　2.1 Ban nhạc

　　Tần số thấp (LF/MF)：

　　30 kHz–3 MHz：Phát sóng từ xa(AM Phát sóng、Truyền thông hàng hải)。

　　Ưu điểm：Vượt chướng ngại vật;Nhược điểm：Băng thông giới hạn。

　　Tần số cao (HF)：

　　3–30 MHz：Radio sóng ngắn và truyền thông hàng không。

　　Ưu điểm：Truyền thông toàn cầu thông qua phản xạ tầng điện ly。

　　Tần số rất cao (VHF/UHF)：

　　30 MHz–3 GHz：Phát sóng FM、Truyền hình、4G/5G và radar。

　　Ưu điểm：Cân bằng phạm vi và băng thông。

　　Lò vi sóng/Sóng milimet (mmWave)：

　　3 GHz–300 GHz：5G、Truyền thông vệ tinh và radar。

　　Ưu điểm：Băng thông cực cao;Nhược điểm：Phụ thuộc vào khoảng cách xem。

　　2.2 Loại Antenna

　　Loại Mô tả Ứng dụng chính

　　Antenna lưỡng cực Đơn giản、Định hướng Omni、Chi phí hiệu quả。Phát sóng FM、Wi-Fi Bộ định tuyến。

　　Antenna của Yagi Định hướng，Tăng cao (6-15 dBi)。Nhiều yếu tố tập trung tín hiệu。Truyền hình、Liên kết điểm-điểm。

　　Phản xạ parabol tập trung năng lượng thành chùm tia hẹp (20-30 dBi)。Truyền thông vệ tinh、radar。

　　ăng ten vá Nhỏ gọn và nhẹ，Thiết bị nhúng。Điện thoại thông minh、Cảm biến IoT。

　　Mảng pha chùm điều khiển điện tử，Thực hiện Dynamic Overlay。5G、Radar quân sự、Mảng vệ tinh。

　　**2.3 Môi trường triển khai

　　Nội thất：Hệ thống ăng ten phân tán cho vùng mù (DAS)。

　　Ngoài trời：Trạm mặt đất、Lắp đặt mái nhà và ăng ten vệ tinh。

　　ăng ten：Drone và ăng ten trên không để phủ sóng tạm thời。

　　3. Thông số kỹ thuật chính

　　Tăng：Đo hiệu quả định hướng(dBi Cao hơn，Tín hiệu tập trung tốt hơn)。

　　Băng thông：Dải tần số nơi ăng-ten hoạt động。

　　Trở kháng phù hợp：Điều cần thiết để giảm thiểu tổn thất tín hiệu(Thường là 50Ω)。

　　Phân cực：Tuyến tính(Ngang/Dọc)hoặc phân cực tròn(Đối với MIMO Liên kết vệ tinh)。

　　Hiệu quả：Tỷ lệ công suất bức xạ so với công suất đầu vào(Thiết kế hiện đại >90%)。

　　**Bản đồ hướng bức xạ**：Độ nhạy định hướng bản đồ(Định hướng Omni vs. Tập trung)。

　　4. Xu hướng mới nổi của ăng ten truyền thông

　　4.1 5G Và tương lai.

　　Lớn MIMO (MMo)：Mỗi trạm cơ sở có hàng trăm đơn vị ăng ten，Có thể đạt được tốc độ truyền cực nhanh。

　　Hình thành chùm tia：Tự động định hướng tín hiệu đến người dùng(Ví dụ，Trong sóng milimet 3D Hình thành chùm tia)。

　　Tích hợp：Antenna nhúng trực tiếp vào chip(Ví dụ，Antenna đóng gói，AiP)。

　　4.2 Truyền thông vệ tinh

　　chòm sao vệ tinh nhỏ：Cần dùng cho LEO/MEO Chi phí thấp theo dõi、Antenna ánh sáng。

　　KaTần số băng tần：Thông lượng cao hơn，Thích hợp cho Internet băng thông rộng không gian。

　　**4.3 Mạng lưới vạn vật (IoT)

　　WAN tiêu thụ điện năng thấp (LPWAN)：Đối với khoảng cách dài、Truyền thông tốc độ dữ liệu thấp(Ví dụ LoRa、NB-IoT)Antenna tối ưu hóa。

　　Hệ thống ăng ten thông minh：Thích nghi với môi trường thay đổi(Ví dụ: Refactorible Hypersurface)。

　　**4.4 Tính bền vững

　　Vật liệu tái chế：Sợi thủy tinh và vật liệu composite phân hủy sinh học thay thế nhựa thông thường。

　　Thu thập năng lượng：Antenna chuyển đổi năng lượng RF xung quanh thành năng lượng điện。

　　5. Thách thức thiết kế ăng ten

　　Thu nhỏ：Cân bằng kích thước của thiết bị điện tử tiêu dùng、Hiệu suất và chi phí。

　　Khả năng tương thích đa băng tần：Hỗ trợ ăng ten đơn 2G/3G/4G/5G/LTE。

　　Tác động môi trường：Giảm nhiễu điện từ (EMI) và đảm bảo tuân thủ các yêu cầu pháp lý。

　　Giảm chi phí：Sản xuất hàng loạt ăng ten hiệu suất cao mà không ảnh hưởng đến chất lượng。

　　6. Giải pháp Antenna cho tương lai

　　Thiết kế theo hướng AI：Thuật toán tối ưu hóa các thông số ăng ten cho các trường hợp sử dụng cụ thể。

　　Graphene và siêu vật liệu：Vật liệu siêu dẫn siêu nhẹ，Hiệu suất tốt hơn。

　　Antenna không gian：Cấu trúc bơm hơi hoặc có thể triển khai cho các nhiệm vụ không gian sâu。

　　7. Ứng dụng thực tế

　　5G Mạng lưới：Mảng pha sóng milimet，Tốc độ gigabit có thể đạt được ở các khu vực đô thị。

　　Xe tự lái：Xe chống va chạm với mọi thứ (V2X) ăng ten。

　　Viễn thám：Radar khẩu độ tổng hợp để quan sát trái đất (SAR) ăng ten。

　　Thông tin quân sự：Giảm tiết diện radar (RCS) Ăng ten tàng hình.。

　　8. Kết luận

　　Antenna truyền thông là anh hùng đằng sau kết nối hiện đại，Nó tiếp tục phát triển，Để đáp ứng tốc độ nhanh hơn、Nhu cầu độ trễ thấp hơn và phủ sóng toàn cầu。Khi chúng ta hướng tới 6G、Thời đại Internet vệ tinh và Internet of Things，Antenna sẽ tiếp tục đóng vai trò quan trọng。