珠海航展展出的三天線電臺是一種怎樣的電臺？

微信網友Third Lieutenant問：看貴刊航展報道中有張照片，裡面的小電臺標註著“Mimo電臺”，上面有三根天線。請問這是一種什麼電臺？

▲ 本屆珠海航展上的MIMO電臺

馬巖：MIMO，是“多輸入多輸出”的英文首字母縮寫。這種技術早在3G、4G時代就已經開始在通訊基站中運用，在5G中更是使用了大規模MIMO天線陣，使基站像一部小相控陣一樣實現了波束賦形的效果。我們家中的無線路由器也使用了MIMO天線，最直觀的感覺就是天線變得越來越多了。

MIMO技術有什麼特色呢？傳統的電臺往往只有一根天線，收信發信都要透過這根天線進行，就像是一條“單車道”。而MIMO技術可以將資訊透過多路天線同時發出，收方再透過相同數量的多路天線同時接收，相當於將“單車道”拓寬成“多車道”，顯著提升了傳輸速率。這是MIMO技術的第一大優點，“網速快”。

MIMO技術的第二大優點，“訊號好”。在理想條件下，信源總希望訊號發出後不兜圈子直達信宿。但實際環境中，訊號總要受到地形、建築、植被等的層層阻隔，歷經各種繞射、折射、反射，原來的一個訊號在不同路徑的傳播中變成了七零八落的多個訊號，最終在不同時刻到達接收方。這就是“多徑衰落”。而MIMO技術採用分集接收的方式，將多路天線接收到的訊號整合對比，濾除掉不相干的分量，反而利用多徑傳播實現了“東邊不亮西邊亮”的效果，“立體化”地將訊號還原出來，有效提升了鏈路質量。

航展照片中的電臺，左右兩側向外“支楞”的就是MIMO天線。如果細看，這兩根天線與主機的介面處標有“寬頻天線”字樣，而位於主機中部的兩根天線標有“窄帶天線”字樣，它們的粗細、形狀為什麼不同？先說明一下：這裡的“寬頻”不是指咱們上網的那個“寬頻”，而是工作頻帶。我們把能夠在較寬頻率範圍內工作的天線稱為“寬頻天線”，而工作頻段較窄的被稱為“窄帶天線”。

正所謂“輻射沒那麼容易，每個天線有它的脾氣”。天線表面看起來直來直去像個“憨憨”，但其實挑剔得很。小型電臺使用的單極天線往往只對應一個最佳工作頻率，在天線長度等於波長的四分之一時效果最好，不然輻射效率就會大打折扣。

為了讓天線儘可能“敞開心扉”，接納更寬頻帶的電磁波，可以採取為天線“載入”的方式，即增加元器件或特殊介質等負載，改變天線電抗特性。或者改變天線形狀，比如採用雙錐天線能夠增大天線長度直徑比，進而增加頻寬。這樣“載入”過的天線，再加上在外層使用塑膠或玻璃纖維封裝的保護層，外觀上就顯得粗一些了。窄帶天線相對就沒啥“內涵”，頂多像彈簧一樣繞幾圈來增加等效的電長度，以縮短天線的物理尺寸，並沒有寬頻天線那麼複雜的名堂，所以封裝之後顯得細一些。在應用中，寬頻天線是資料傳輸的主力，窄帶天線可用於衛星導航訊號接收、無線熱點等。

此外，我們還看到該電臺連線的附件包括PTT送話器和網路線纜，說明它兼具話音和資料傳輸功能，也很有可能採用了自組網技術。當接收方超出電臺的通訊距離時，網路中的其他電臺能夠幫忙“接力”，自動尋找最佳路由，經過一次或數次跳轉之後與接收方建立通訊鏈路，具有自組織和自癒合能力，非常適合戰術級無中心網路的快速開設。