5G毫米波,发射功率有多大?

5G毫⽶波,发射功率有多⼤?
移动通信要解决的,⽆外乎是覆盖和容量。为了解决好这俩难题,5G是海纳百川,⽤上了各种频段来取长补短。
本期蜉蝣君要和⼤家⼀起探讨的,正是实现覆盖和容量这两者的基础:不同频段设备发射功率的表达。
毫⽶波的发射功率竟然⽤EIRP?
发射功率,难道不是⽤⽡特来表⽰吗?下⾯请⼏位选⼿宏站发⾔(以宏站为例)。
700M:我的频率低,是解决覆盖的好⼿,采⽤4T4R的RRU,发射功率4x40=160⽡!
2100M:我的频率不⾼不低,覆盖和容量都拿⼿,也采⽤4T4R的RRU,发射功率4x60=240⽡!
3500M:我的频率稍微⾼了些,覆盖差点但带宽⼤,容量⾼!我采⽤64T64R的AAU,发射功率320⽡!
毫⽶波:我叫⾼频,覆盖虽弱但带宽超⼤,容量超⾼!我采⽤4T4R的AAU,内含768天线,EIRP为65dBm!
嗯?这位新同学,你很是新潮啊,发射功率就是发射功率,⽤EIRP是什么⿁?65dBm这个值我们还是懂
的,给你换算成⽡吧。
65dBm = 3162⽡!
怪不得⼤家都要说5G费电了,原来毫⽶波AAU的发射功率这么⾼!
为什么⽤EIRP?
毫⽶波:⼤家莫怪,EIRP的全称是Effective Isotropic Radiated Power,⼜叫等效全向辐射功率,你们也都是有这个指标的,只是不常⽤⽽已。
发射信号必然会⽤到天线,⼀般的天线并不是向四周均匀发射,⽽是把能量定向集中在主瓣⽅向。
EIRP,就是表⽰在天线主瓣⽅向的信号强度,等效于多⼤功率的点源天线。
点源天线就是⼀个假想的点状的天线,会把信号源源不断地向四周均匀散播,也叫各向同性天线。
如下图所⽰,那个绿⾊的球,就表⽰点源天线把信号向各个⽅向均匀发射,⽽中间那个柱状物,就表⽰定向天线发射把信号集中在⼀个⽅向发射。
由此可见,只需较⼩的功率,定向天线就能把信号发射地跟点源天线⼀样远。因此,EIRP的值虽然看着⼤,实际上发射的功率并不⼤。
700M/2100M/3500M:且慢,我们说的是RRU或者AAU的发射功率,你说的好像就是天线的增益啊,这个我们懂,单位是dBi,跟EIRP有什么关系?
毫⽶波:且看下图,你们就明⽩了!
天线的增益dBi这个单位,指的是天线主瓣的信号,⽐同功率的点源天线强多少倍。但这是个相对值,并且天线不接RRU的话,也没法发射信号,多⼤功率更是⽆从谈起。
要看发射多少功率,就得把RRU考虑进来,结果⼤概就是这样的:RRU发射功率是 x dBm,天线在主瓣⽅向的集中度是 y dBi,综合起来相当于 x + y dBm的点源天线!
也就是说,EIRP = RRU发射功率 + 天线增益。
现在问题已经很清楚了,对于传统RRU来说,它⾃⾝⼜没有接天线,所以只能⽤发射功率来衡量,习惯上⽤多少⽡来表⽰。
阵列天线
⽐如前⾯的,700M RRU有4个端⼝,每个端⼝的发射功率最⼤40⽡,我们就说这个RRU的发射功率是4x40⽡。
对于中频(2600M或者3500M)的AAU来说,设备虽然是RRU跟天线合体的,但天线能拆下来,后⾯的射频接⼝的发射功率也能测量,因此发射功率⽤⽡来表⽰也没⽑病,把天线的增益分开说也⾏。
但毫⽶波就不同了,它的频段⾼波长⼩,因此天线尺⼨⾮常⼩,⼀个AAU内部能塞下768个,甚⾄1024个天线,每个天线跟背后的功放单元都被波束赋形芯⽚集成在⼀起了,完全没法分开。
因此,毫⽶波AAU就只能通过空中传播来测试从天线发射出来的信号强度,当然就只能⽤EIRP来表⽰了。这种测试⽅法也顺理成章地叫做OTA(Over The Air)测试。
3GPP对类型的定义
由于毫⽶波和其他频段的差异,3GPP早就定义了⼀串代码,⽤来区分不同类型功率的表达和测试
⽅式。
粗略⼀看,⾥⾯的“BS”表⽰,“type”则毫⽆疑问是类型的意思。因此这串代码⼤体的含义是类型:1-C,1-H,1-O,2-O。
后⾯的1和2则代表不同的频段。1代表FR1,也就是Sub6G频段,2代表FR2,也就是毫⽶波频段。

本文发布于:2024-09-22 14:23:59,感谢您对本站的认可!

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