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普通天线和MIMO天线对比

1、传统单天线系统
传统无线通信系统采用一副发射天线和一副接收天线，称作单入单出（SISO）系统。SISO系统在信道容量上具有一个不可突破的瓶颈——Shannon容量限制。针对移动通信中的多径衰落与提高链路的稳定性，人们提出了天线分集技术。而将天线分集与时间分集联合应用，还能获得空间维与时间维的分集效益。因此，从传统单天线系统向多天线系统演进是无线通信发展的必然趋势。
传统的通信系统往往使用单个发射天线和单个接收天线，称之为SISO系统（见图1）

图1SISO天线配置
2、多天线系统
典型的MIMO系统如图2所示，包含m个发射天线和n个接收天线。根据无线信道的特性，每个接收天线都会接收到不同发射天线的内容，因此不同收发天线间的信道冲击响应均有不同的表现形式

图2通用的MIMO形式
MIMO无线通信技术是天线分集与空时处理技术相结合的产物，它源于天线分集与智能天线技术，具有二者的优越性，属于广义的智能天线的范畴。结合天线发射分集、接收分集与信道编码技术是无线通信发展的趋势，在多径传播环境中，增大阵元间距与角度扩展以及结合空时处理都有利于捕获、分离与合并多径。MIMO系统在发端与收端均采用多天线单元，运用先进的无线传输与信号处理技术，以及无线信道的多径传播，因势利导，开发空间资源，建立空间并行传输通道。在不增加带宽与发射功率的情况下，成倍提高无线通信的质量与数据速率，堪称现代通信领域的重要技术突破。
MIMO技术利用了无线信道多径传播的固有特性：在无线通信中，如果在发送端与接收端同时采用多天线系统，只要各天线单元间距足够大，无线信道散射传播的多径分量足够丰富，各对发一收天线单元间的多径衰落就趋于独立，即各对等效的发一收天线间的无线传输信道趋于独立，这些同频率、同时间、同信道特征码的子信道趋于相互正交。

3、对比测试：
测试1说明：覆盖能力测试（即单用户定点测试）。定点测试中，单台STA由近及远在不同点位分别进行上下行吞吐量测试，这个测试中关注距离、速率及非可视情况下的关联稳定性。单天线为11g模式，MIMO双天线为11N模式。
位置：设备安装在大楼楼顶，高度35米。下图图中黄色别针位置。
天线：增益15dBi,水平65度，下倾10度，摆放方向为西南220度。
测试点：覆盖图中所标识的13个点，距离从150米~1300米。其中10个数字标识的为可视点，3个红色字母标识为室外非可视点。

测试数据：

测试结论：采用单天线的11G模式对比采用MIMO双极化天线11N模式的速率低比较多。

测试2说明：选取3个点，天线更换为两根单天线,AP工作模式为11N模式。因为只做参考对比，我们选取了同样增益的单天线，由于天线角度不同测试数据仅作参考，只选取测试了3个点，并且只记录下行速率。
天线：增益15dBi，垂直极化，水平90度，下倾10度，摆放方向为西南220度。
150米200米350米两个单天线-11n40下行92.590.342.4双极化天线-11n40下行106.9108.450.1
测试结论：两根单天线安装困难，距离有要求。采用两个单天线的模式对比采用MIMO双极化天线11N模式的速率有很少降低但不影响实际使用。