أحدثت تقنية MIMO (مدخلات متعددة ومخرجات متعددة) ثورة في الاتصالات اللاسلكية من خلال السماح لتدفقات بيانات متعددة بالإرسال والاستقبال في وقت واحد، مما أدى إلى تحسينات كبيرة في إنتاجية البيانات وسعة النظام وتجربة المستخدم. تعد تقنية هوائي MIMO العمود الفقري لهذه التقنية، حيث توفر الوسائل للهوائيات المتعددة للعمل معًا لتحسين الاتصالات اللاسلكية.
هوائيات MIMOتعمل من خلال استغلال الانتشار المتعدد المسارات للإشارات الراديوية. يحدث الانتشار متعدد المسارات عندما ترتد موجات الراديو عن العوائق مثل الجدران والمباني والعوائق الأخرى، مما يؤدي إلى مسارات متعددة لوصول الإشارة إلى جهاز الاستقبال. في نظام MIMO، يلتقط كل هوائي في جهاز الإرسال والاستقبال مسارات الإشارة المتعددة هذه، ويقوم النظام بمعالجتها لاستخراج معلومات إضافية وتحسين جودة الإشارة.
المبدأ الأساسي لهوائي MIMO هو استخدام هوائيات متعددة في كل من المرسل والمستقبل لإنشاء مسارات إشارة متعددة. يتم بعد ذلك استخدام هذه المسارات لإرسال واستقبال تدفقات بيانات مستقلة متعددة، يمكن أن يكون لكل منها معدل بيانات خاص به. تخضع الإشارات المرسلة بواسطة كل هوائي إلى خبو مستقل، مما يعني أنها قد تصل إلى جهاز الاستقبال بقوى إشارة وأطوار مختلفة. وتسمى هذه الخاصية بالتنوع المكاني.
يمكن لهوائي MIMO استخدام تقنيات مختلفة لتحسين الأداء، بما في ذلك تعدد الإرسال المكاني وتكوين الشعاع والتنوع. في تعدد الإرسال المكاني، يمكن إرسال واستقبال تدفقات بيانات مستقلة متعددة باستخدام نفس الترددات والفترات الزمنية. تعمل تقنية Beamforming على تحسين جودة الإشارة من خلال تركيز الإشارات المرسلة في اتجاه معين نحو جهاز استقبال محدد. يُستخدم التنوع للتخفيف من آثار الخبو على الإشارة المستقبلة باستخدام هوائيات متعددة لالتقاط مسارات إشارة مختلفة.
هناك عامل حاسم آخر في أداء هوائي MIMO وهو تصميم الهوائي، والذي يمكن أن يؤثر على نمط إشعاع الهوائي وكسبه ومطابقة المعاوقة. تحتوي هوائيات MIMO عادةً على عناصر هوائي متعددة يتم ترتيبها في تكوين معين لاستغلال التنوع المكاني.
هوائي MIMOأحدثت التكنولوجيا ثورة في الاتصالات اللاسلكية من خلال تمكين إرسال واستقبال تدفقات البيانات المستقلة المتعددة في وقت واحد. تعمل هوائيات MIMO من خلال استغلال الانتشار متعدد المسارات لتوفير مسارات إشارة متعددة لإرسال واستقبال البيانات. تستخدم هذه التقنية تقنيات مختلفة، مثل تعدد الإرسال المكاني، وتشكيل الشعاع، والتنوع، لتعزيز الأداء بشكل أكبر. يلعب تصميم هوائي MIMO دورًا حاسمًا في أداء الهوائي ويتضمن عادةً عناصر هوائي متعددة مرتبة في تكوين محدد.
