Эволюция антенн базовых станций: от 1G до 5G

В этой статье представлен систематический обзор эволюции технологий антенн базовых станций в разных поколениях мобильной связи, от 1G до 5G. В ней прослеживается, как антенны трансформировались из простых приёмопередатчиков сигналов в сложные системы с интеллектуальными функциями, такими как формирование луча и технология Massive MIMO.

**Основная технологическая эволюция по поколениям**

| Эра | Ключевые технологии и прорывы | Основная ценность и решения |

| **1G** | Всенаправленные антенны, пространственное разнесение | Обеспечивает базовое покрытие; улучшенная восходящая связь за счет пространственного разнесения с минимальными помехами благодаря большому разнесению станций. |

| **2G** | Направленные антенны (секторизация), антенны с двойной поляризацией | Увеличенная емкость и дальность покрытия; двойная поляризация позволила заменить две антенны одной, что экономит место и обеспечивает более плотное развертывание. |

| **3G** | Многодиапазонные антенны, дистанционное управление электрическим наклоном (RET), многолучевые антенны | Поддержка новых диапазонов частот, снижение затрат на объект и обслуживание; возможность удаленной оптимизации и увеличение емкости точек доступа. |

| **4G** | Антенны MIMO (4T4R/8T8R), многопортовые антенны, интегрированные конструкции антенн-RRU | Значительно улучшены спектральная эффективность и емкость системы; решено многодиапазонное многорежимное сосуществование с растущей интеграцией. |

| **5G** | Massive MIMO AAU (активный антенный блок) | Решены ключевые проблемы слабого покрытия и высоких требований к пропускной способности за счет крупномасштабных решеток и точного формирования луча. |

Этот эволюционный путь был обусловлен необходимостью сбалансировать четыре основных требования: покрытие против емкости, внедрение нового спектра против совместимости оборудования, физические ограничения пространства против требований к производительности и сложность эксплуатации против точности сети.

Заглядывая в будущее, можно сказать, что эпоха 6G продолжит движение к сверхмассивному MIMO, при этом ожидается, что число антенных элементов превысит тысячи, что ещё больше укрепит позиции антенной технологии как краеугольного камня мобильных сетей следующего поколения. Инновации в антенной технологии наглядно отражают общее развитие отрасли мобильной связи.