تم تطوير هوائيات المحطة الأساسية جنبًا إلى جنب مع اتصالات الشبكة. يصمم المهندسون هوائيات مختلفة حسب متطلبات الشبكة. لذلك ، في الأجيال الماضية من تقنيات الاتصالات المتنقلة ، كانت تكنولوجيا الهوائي تتطور أيضًا.
تم استخدام جميع الهوائيات شاملة الاتجاهات تقريبًا في الجيل الأول من الاتصالات المتنقلة. في ذلك الوقت ، كان هناك عدد قليل من المستخدمين وكان معدل الإرسال منخفضًا. هذه المرة كان أيضًا نظامًا تمثيليًا.
إلى الجيل الثاني من تكنولوجيا الاتصالات المتنقلة ، دخلنا عصر الاتصالات الخلوية. تطورت هذه المرحلة من الهوائي تدريجيًا إلى هوائي اتجاهي ، ويحتوي عرض الفص العام على 60 درجة و 90 درجة و 120 درجة. خذ 120 درجة كمثال ، فهي تحتوي على ثلاثة قطاعات.
في الثمانينيات ، كانت الهوائيات تعتمد بشكل أساسي على الهوائيات أحادية الاستقطاب ، وبدأ تقديم مفهوم المصفوفات. على الرغم من أن الهوائي متعدد الاتجاهات يحتوي أيضًا على صفيف ، إلا أنه عبارة عن مصفوفة في الاتجاه الرأسي فقط ، ويظهر الهوائي أحادي الاستقطاب الهوائيات المستوية والاتجاهية. من حيث الشكل ، فإن الهوائي الحالي مشابه جدًا لهوائي الجيل الثاني.
في عام 1997 ، بدأت الهوائيات ثنائية الاستقطاب (± 45 درجة عبر الهوائيات المزدوجة الاستقطاب) في الظهور. في هذا الوقت ، تم تحسين أداء الهوائي بشكل كبير مقارنة بالجيل السابق. سواء كانت 3G أو 4G ، فإن الاتجاه الرئيسي هو الهوائيات ثنائية الاستقطاب.
في عصر 2.5G و 3G ، ظهرت العديد من الهوائيات متعددة النطاقات. نظرًا لأن النظام في هذا الوقت معقد للغاية ، على سبيل المثال ، يجب أن تتعايش GSM و CDMA وما إلى ذلك ، فإن الهوائي متعدد النطاقات هو اتجاه لا مفر منه. من أجل تقليل التكاليف والمساحة ، أصبحت العصابات المتعددة هي السائدة في هذه المرحلة.
في عام 2013 ، قدمنا نظام الهوائي MIMO (متعدد المدخلات ومخرجات متعددة) لأول مرة. كان في الأصل هوائي 4x4 MIMO.
زادت تقنية MIMO من قدرة الاتصال. في هذا الوقت ، دخل نظام الهوائي إلى حقبة جديدة ، أي من الهوائي الأولي الفردي إلى هوائي المصفوفة والهوائيات المتعددة.
ومع ذلك ، نحتاج الآن إلى تحويل انتباهنا إلى المسافة ، وقد بدأ نشر 5G ، وما هو نوع الدور الذي ستلعبه تقنية الهوائي في 5G ، وما هو تأثير 5G على تصميم الهوائي؟ هذه مشكلة نحتاج إلى استكشافها.
في الماضي ، كان تصميم الهوائي عادةً سلبيًا للغاية: بعد اكتمال تصميم النظام ، تم استخدام المؤشر لتخصيص الهوائي. ومع ذلك ، لا يزال مفهوم 5G غير واضح. يحتاج الباحثون الذين يعملون على تصميمات الهوائي إلى الاستعداد مسبقًا لتقديم حلول لأنظمة اتصالات 5G وحتى التأثير على التخصيص والتطوير القياسي لشبكة 5G من خلال حلول أو تقنيات جديدة للهوائي.
من السنوات القليلة الماضية وتجربة التعاون والتبادل مع شركات الاتصالات المتنقلة ، هناك اتجاهان رئيسيان في هوائيات المحطة الأساسية في المستقبل.
الأول من الهوائيات المنفعلة إلى أنظمة الهوائيات النشطة.
هذا يعني أن الهوائي قد يكون ذكيًا ومصغرًا (مصممًا بشكل مشترك) ومخصصًا.
نظرًا لأن الشبكة المستقبلية ستصبح أكثر وأكثر تفصيلاً ، نحتاج إلى تخصيص التصميم وفقًا للمشاهد المحيطة. على سبيل المثال ، في المنطقة الحضرية ، سيكون الانتشار أكثر تفصيلاً ، بدلاً من مجرد تغطية. ستستخدم اتصالات 5G نطاقًا عالي التردد ، وسيكون للعقبات تأثير كبير على الاتصال ، ويمكن أن يوفر الهوائي المخصص جودة أفضل للشبكة.
الاتجاه الثاني هو تنظيم وتعقيد تصميم الهوائي.
على سبيل المثال ، مصفوفات الحزمة (تحقيق تعدد الإرسال بتقسيم الفضاء) ، والحزم المتعددة ، ونطاقات الترددات المتعددة / العالية. وضعت كل هذه المتطلبات العالية للهوائي. سيشمل النظام بأكمله وقضايا التوافق. في هذه الحالة ، تجاوزت تقنية الهوائي مفهوم المكونات ودخلت تدريجياً في تصميم النظام.