In un ambiente urbano, come possiamo ridurre l'interferenza degli edifici sui segnali dell'antenna CB?

Con il rapido sviluppo delle comunicazioni 5G e l'Internet of Things, come garantire la qualità della comunicazione della banda CB in edifici densi è diventata una sfida tecnica chiave per ottimizzare le infrastrutture di comunicazione urbana.
1. La natura fisica della costruzione di interferenze e modello di attenuazione del segnale
L'interferenza della costruzione di cluster su Antenna CB Serge da tre meccanismi fisici: perdita di diffrazione, effetto multipath e assorbimento del materiale. Quando un segnale CB con una lunghezza d'onda di 2,8 metri incontra gli angoli di un edificio, secondo la teoria della diffrazione di Kirchhoff, ogni diffrazione dell'angolo retto produrrà un'attenuazione della resistenza del campo di circa 6 dB. L'effetto "Urban Canyon" formato da edifici densi farà sovrapporre più onde di riflessione, causando l'estensione del ritardo del segnale di più di 10 μs, il che porterà a interferenze inter-simboliche (ISI).
Le proprietà elettromagnetiche dei materiali da costruzione variano in modo significativo. I dati sperimentali mostrano che la perdita di penetrazione del calcestruzzo ordinario per i segnali a 27 MHz è di circa 8-15 db/m e il rivestimento metallico della parete della tenda di vetro strutturata in acciaio può persino produrre un effetto di schermatura di oltre 20 dB. Quando si simula usando un modello di tracciamento del raggio tridimensionale, l'indice di perdita di percorso media di un'area tipica CBD può raggiungere 3,8-4,5, superando di gran lunga il valore di riferimento 2.0 dello spazio libero.
2. Costruzione di un sistema tecnologico anti-interferenza multidimensionale
Ottimizzazione del sistema di antenna
La tecnologia di diversità di polarizzazione può ridurre le interferenze multipath di oltre il 40%. L'antenna di polarizzazione verticale e l'antenna di polarizzazione obliqua ± 45 ° sono disposti insieme e il rapporto massimo che combina l'algoritmo può migliorare il rapporto segnale-rumore di 8db senza aumentare la potenza di trasmissione. Il sistema di antenna intelligente dispiegato da un operatore di Tokyo nel quartiere aziendale di Ginza ha ridotto l'area cieca del segnale del 62% attraverso la formazione di beam.
Ingegneria del percorso di propagazione
Stabilire un layout della sezione dorato di nodi di relè del segnale: la distanza tra le stazioni principali è controllata a 1,5 volte il raggio della zona di Fresnel (circa 220 metri) e l'altezza di installazione del ripetitore segue la formula H = 0,6√ (λd) (d è la distanza di trasmissione). Il distretto di Shenzhen Nanshan ha aumentato l'uniformità della copertura del segnale tra gli edifici del 53% implementando dispositivi di relè attivi distribuiti sui tetti.
Design elettromagnetico per gli edifici
Introdurre la piattaforma di simulazione elettromagnetica nella fase di pianificazione di nuovi edifici, utilizzare l'algoritmo genetico per ottimizzare la dimensione della mesh metallica della parete della tenda di vetro (controllo sotto λ/10) e guidare la modellazione architettonica per evitare il blocco del segnale attraverso il design parametrico. Il progetto "Museum of the Future" di Dubai adotta la facciata a piastra di alluminio perforato a gradiente, che aumenta la trasmissione del segnale da 27 MHz di 18 dB garantendo al contempo la resistenza strutturale.
3. Funzionamento intelligente e coordinamento della manutenzione e delle politiche
Il sistema adattivo ambientale basato sull'apprendimento automatico sta cambiando la modalità di funzionamento e manutenzione tradizionale. La rete di monitoraggio radio urbano distribuito a Berlino raccoglie i dati sulla resistenza del campo in tempo reale attraverso 200 sensori intelligenti e prevede eventi di attenuazione del segnale con 40 minuti di anticipo con un tasso di precisione dell'89% combinato con la rete neurale LSTM. Il dipartimento municipale regola dinamicamente la potenza del ripetitore in base a questo, in modo che il rapporto di efficienza energetica complessiva del sistema sia migliorato del 32%.
Un sistema standard di compatibilità elettromagnetica a più banda deve essere stabilito a livello di politica. Si consiglia di fare riferimento allo standard FCC Parte 15, che richiede nuovi edifici per presentare i rapporti di valutazione dell'impatto ambientale elettromagnetico nella fase di pianificazione e di riservare corridoi di segnale dedicati per la banda CB. Il sistema "Smart Building Certification" promosso dall'IMDA di Singapore ha incorporato la qualità della copertura del segnale wireless nel sistema di punteggio di Green Building.