MIMO-Antennen

Technik ist eine neue Technologie, die die drahtlose Kommunikation revolutioniert hat. MIMO ist eine Abkürzung für „Multiple Input, Multiple Output“ und ist eine bahnbrechende Technologie in der drahtlosen Kommunikation, die die Effizienz und Kapazität von Netzwerken erhöht. MIMO nutzt mehrere Sende- und Empfangsantennen, um gleichzeitig verschiedene Datenströme zu übertragen und ist ein Schlüsselelement moderner Kommunikationssysteme wie WLAN, 4G, 5G und 6G.

MIMO basiert auf dem Prinzip, mehrere Antennen sowohl auf der Sender- als auch auf der Empfängerseite zu verwenden. Durch den Einsatz von parallelen Kanälen wird die verfügbare Bandbreite optimal genutzt und durch ausgeklügelte Algorithmen zur Signalkodierung und – Dekodierung, um die einzelnen Datenströme voneinander zu unterscheiden und die Leistung zu maximieren, unterstützt.
Ein wesentlicher Vorteil von MIMO ist, mit dem Mehrwegeeffekt umzugehen, denn es werden Funksignale von Hindernissen wie Gebäuden, Bäumen und Wänden reflektiert, wodurch Interferenzen und Datenverluste entstehen können. MIMO-Technologie nutzt gerade diese Reflexionen aktiv, um zusätzliche Datenströme zu übertragen.
Die Arten von MIMO-Systemen sind – SISO – Single Input, Single Output – traditionelle Kommunikation mit nur einer Antenne auf beiden Seiten wie im Amateurfunk, MISO – Multiple Input, Single Output – mehrere Senderantennen und eine Empfängerantenne, SIMO – Single Input, Multiple Output – eine Senderantenne und mehrere Empfängerantennen, MIMO – mehrere Antennen auf beiden Seiten, was die höchste Effizienz und Leistung bietet. MIMO in Mobilfunknetzwerken wie 4G- und 5G-Systemen erhöhen die Netzkapazität und bieten schnellere Datenübertragungs-Geschwindigkeiten. Massive MIMO, eine Weiterentwicklung, nutzt Hunderte von Antennen, um mehrere Benutzer gleichzeitig zu bedienen.
Vorteile sind die parallele Datenübertragung mit einer besseren Nutzung der Bandbreite, eine verbesserte Zuverlässigkeit durch die Mehrwegeverarbeitung und eine robuste Signalübertragung – auch in schwierigen Umgebungen und eine größere Kapazität der Netzwerke können mehrere Benutzer gleichzeitig bedienen und das ohne Qualitätsverlust.

Mit dem Aufkommen der 6G-Technologie wurde MIMO weiter entwickelt, um noch höhere Frequenzbänder zu nutzen und ultradichte Netzwerke zu unterstützen.
Massive-MIMO-Systeme werden durch KI und maschinelles Lernen ergänzt, um die Effizienz weiter zu steigern. Die Technologie wird auch für die Kommunikation in Smart Cities, autonomes Fahren und die Industrie 4.0 entscheidend sein.

MIMO-Antennen sind mehr als nur ein technischer Fortschritt – sie sind Grundlage für die drahtlose Kommunikation der Zukunft. Mit dem Verständnis ihrer physikalischen Prinzipien, mathematischen Modellen und praktischen Anwendungen wird deutlich, dass diese Technologie unverzichtbar ist.
MIMO bleibt ein Kernstück der Entwicklung bis hin zu einer vollständig vernetzten Welt. Die MIMO Technik wird auch den Amateurfunk revolutionieren, weil tausende Stationen und Antennen bei den Ömern auf eine effektivere Nutzung warten, mit der Folge, dass Endstufen verschrottet werden können und die T2FD Antenne in der Kurz- oder Lang-Form zur Anwendung kommt.

Dr. Walter Schau, DL3LH