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Explaining MIMO Performance With Spatially Separated Antennas (Using OMNI-402)

Feb 19, 2019 | February 2019, Frequently Asked Questions

Un cliente nuestro planteó la siguiente pregunta sobre el coeficiente de correlación de una antena separada espacialmente frente a una polarizada cruzada. Aunque la pregunta es muy específica, creemos que ayudará a los clientes con el concepto general de las antenas separadas espacialmente frente a las polarizadas transversalmente con referencia a un sistema MIMO.

Pregunta:

The “correlation coefficient”, which in our module (router or modem) needs to be the following for MIMO (according to the datasheet of the supplier):
< 0.4 on 791–894 MHz and 925–960 MHz bands
< 0.2 on 1805–1990 and 2110–2170 MHz bands
< 0.1 on 2620–2690 MHz ban

Explicación del rendimiento de la tecnología MIMO con antenas separadas espacialmente mediante OMI-402.jpg

Por lo que me explicaron una regla general en la que una polarización de 90º coincide con un coeficiente de aproximadamente 0, +-45 coincide con aproximadamente 0,5 y la vertical lineal es de aproximadamente 1. No mencionan lo que ocurre cuando las antenas de la misma polarización están separadas.

Su OMNI-402 tiene dos antenas espaciadas verticalmente, ¿tiene eso un coeficiente de correlación malo de 1? O estoy totalmente equivocado y los he entendido mal, lo cual es muy posible.

Respuesta:

Las cifras citadas son correctas, pero sólo se aplican cuando se utiliza sólo la polarización para obtener la descorrelación.

El OMNI-402 utiliza la diversidad espacial para lograr la correlación/decorrelación. Mientras que la polarización ofrece una forma muy sencilla de calcular el coeficiente de correlación, no es tan fácil para la diversidad espacial, ya que depende de muchos factores ambientales (altura de las antenas, reflexión del suelo y otras reflexiones).

Normalmente los valores requeridos para el módem anterior se cumplen con dos antenas bien espaciadas (que tenemos en el OMNI-402). El coeficiente de correlación mejora (es menor) a frecuencias más altas ya que las antenas están más separadas verticalmente en términos de longitud de onda - recuerde que la separación de la longitud de onda se hace más grande cuando la frecuencia es mayor.

La idea de que la nuestra da "1" es sin duda completamente errónea, a no ser que las dos antenas estuvieran en un mismo lugar (es decir, acabamos de dividir la señal en dos, lo que sería una basura, que es lo mismo que una correlación de 1, ya que ésta es inútil).

La división de la polarización en 90 grados es, por supuesto, lo ideal, pero si se añade una antena omnidireccional con polarización horizontal a otra con polarización vertical, se obtiene una antena bastante "masiva" que será casi tan ancha como larga. Se pueden utilizar dos antenas omnidireccionales montadas a 90 grados la una de la otra, pero esto es torpe y tiene el problema de que la montada horizontalmente no es en absoluto "omnidireccional", lo que acaba con el beneficio del MIMO, excepto para algunos ángulos acimutales.

En entornos con múltiples trayectorias (reflectantes) se consiguen fácilmente coeficientes de correlación bastante razonables (entre 0,1 y 0,5). Está claro que siempre hay al menos un reflector (la tierra) que hace que el espaciado vertical funcione mejor en ausencia de las reflexiones horizontales de los edificios, etc.

Póngase en contacto con nosotros en [email protected] o [email protected] para más información sobre nuestra OMNI-402 que es una ANTENA MARINA Y COSTERA 2×2 que cubre la banda 450MHz-2700MHz o cualquier otro producto.

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