Turpinot iepriekšējo diskusiju, lai gan antenas ir pieejamas ļoti dažādās formās un veidos, tās var plaši iedalīt kategorijās, pamatojoties uz līdzībām.
Pēc viļņa garuma: vidēja viļņa antenas, īsviļņu antenas, īpaši īsviļņu antenas, mikroviļņu antenas...
Pēc veiktspējas: augstas pastiprinājuma antenas, vidējas pastiprinājuma antenas...
Pēc virziena: visvirzienu antenas, virziena antenas, sektoru antenas...
Pēc pielietojuma: bāzes staciju antenas, televīzijas antenas, radaru antenas, radio antenas...
Pēc struktūras: stiepļu antenas,plaknes antenas...
Pēc sistēmas veida: viena elementa antenas, antenu masīvi...
Šodien mēs pievērsīsimies bāzes staciju antenu apspriešanai.
Bāzes staciju antenas ir bāzes staciju antenu sistēmas sastāvdaļa un svarīga mobilo sakaru sistēmas daļa. Bāzes staciju antenas parasti iedala iekštelpu un āra antenās. Iekštelpu antenas parasti ietver visvirzienu griestu antenas un virziena sienas antenas. Mēs pievērsīsimies āra antenām, kuras arī iedala visvirzienu un virziena antenās. Virziena antenas tālāk iedala virziena vienpolarizētās antenās un virziena divpolarizētās antenās. Kas ir polarizācija? Neuztraucieties, mēs to apspriedīsim vēlāk. Vispirms parunāsim par visvirzienu un virziena antenām. Kā norāda nosaukums, visvirzienu antena pārraida un uztver signālus visos virzienos, savukārt virziena antena pārraida un uztver signālus noteiktā virzienā.
Āra visvirzienu antenas izskatās šādi:
Tas būtībā ir stienis, daži ir biezi, citi ir plāni.
Salīdzinot ar visvirzienu antenām, virziena antenas ir visplašāk izmantotās reālās pasaules lietojumprogrammās.
Vairumā gadījumu tas izskatās pēc plakana paneļa, tāpēc to sauc par paneļa antenu.
Plakanā antena galvenokārt sastāv no šādām daļām:
Izstarojošais elements (dipols)
Atstarotājs (pamatplāksne)
Elektroenerģijas sadales tīkls (barošanas tīkls)
Iekapsulēšana un aizsardzība (antenas radomā)
Iepriekš mēs redzējām šos dīvainās formas starojošos elementus, kas patiesībā ir bāzes staciju antenu starojošie elementi. Vai esat pamanījuši, ka šo starojošo elementu leņķi atbilst noteiktam modelim: tie ir vai nu "+" formā, vai "×" formā?
To mēs iepriekš saucām par "polarizāciju".
Kad radioviļņi izplatās telpā, to elektriskā lauka virziens mainās atbilstoši noteiktam modelim; šo parādību sauc par radioviļņu polarizāciju.
Ja elektromagnētiskā viļņa elektriskā lauka virziens ir perpendikulārs zemei, mēs to saucam par vertikāli polarizētu vilni. Līdzīgi, ja tas ir paralēls zemei, tas ir horizontāli polarizēts vilnis. Turklāt pastāv arī ±45° polarizācijas.
Turklāt elektriskā lauka virziens var būt arī spirālveida rotējošs, ko sauc par eliptiski polarizētu vilni.
Divkārša polarizācija nozīmē, ka divi antenas elementi ir apvienoti vienā vienībā, veidojot divus neatkarīgus viļņus.
Izmantojot divējādi polarizētas antenas, var samazināt šūnu pārklājumam nepieciešamo antenu skaitu, pazemināt antenu uzstādīšanas prasības un tādējādi samazināt ieguldījumus, vienlaikus nodrošinot efektīvu pārklājumu. Īsāk sakot, tas piedāvā daudzas priekšrocības.
Mēs turpinām diskusiju par visvirzienu un virziena antenām.
Kāpēc virziena antenas var kontrolēt signāla starojuma virzienu?
Vispirms apskatīsim diagrammu:
Šāda veida diagrammu sauc par antenas starojuma modeli.
Tā kā telpa ir trīsdimensiju, šis skats no augšas uz leju un skats no priekšpuses uz aizmuguri nodrošina skaidrāku un intuitīvāku veidu, kā novērot antenas starojuma intensitātes sadalījumu.
Augšējais attēls ir arī antenas starojuma modelis, ko rada pusviļņu simetriski dipoli, kas nedaudz atgādina riepu, kas atrodas plakaniski.
Runājot par to, viena no svarīgākajām antenas īpašībām ir tās starojuma diapazons.
Kā mēs varam panākt, lai šī antena starotu tālāk?
Atbilde ir — trāpot pa to!
Tagad starojuma attālums būs daudz lielāks...
Problēma ir tā, ka radiācija ir neredzama un netverama; to nevar redzēt vai aptaustīt, un to nevar arī nofotografēt.
Antenas teorijā, ja vēlaties to "iesitināt", pareizā pieeja ir palielināt izstarojošo elementu skaitu.
Jo vairāk starojošo elementu, jo plakanāks kļūst starojuma raksts...
Labi, riepa ir saplacināta diskā, signāla diapazons ir paplašināts, un tas izstaro visos virzienos, 360 grādos; tā ir visvirzienu antena. Šāda veida antena ir lieliski piemērota lietošanai attālās, atklātās vietās. Tomēr pilsētā šāda veida antenu ir grūti efektīvi izmantot.
Pilsētās, kur ir blīvs iedzīvotāju blīvums un daudz ēku, parasti ir nepieciešams izmantot virziena antenas, lai nodrošinātu signāla pārklājumu noteiktās zonās.
Tāpēc mums ir "jāpārveido" visvirzienu antena.
Vispirms mums jāatrod veids, kā "saspiest" vienu tā pusi:
Kā mēs to saspiežam? Mēs pievienojam atstarotāju un novietojam to vienā pusē. Pēc tam mēs izmantojam vairākus pārveidotājus, lai "fokusētu" skaņas viļņus.
Visbeidzot, iegūtais starojuma modelis izskatās šādi:
Diagrammā daivu ar visaugstāko starojuma intensitāti sauc par galveno daivu, bet pārējās daivas sauc par sānu daivām vai sekundārajām daivām, un aizmugurē ir arī neliela aste, ko sauc par aizmugurējo daivu.
Šī forma mazliet atgādina... baklažānu?
Attiecībā uz šo "baklažānu", kā jūs varat maksimāli palielināt tā signāla pārklājumu?
Turēt to, stāvot uz ielas, noteikti nedarbosies; ir pārāk daudz šķēršļu.
Jo augstāk stāvi, jo tālāk vari redzēt, tāpēc noteikti jātiecas pēc augstākas vietas.
Kā pavērst antenu uz leju, atrodoties lielā augstumā? Tas ir ļoti vienkārši, vienkārši nolieciet antenu uz leju, vai ne?
Jā, antenas tieša noliekšana uzstādīšanas laikā ir viena no metodēm, ko mēs saucam par "mehānisku noliekšanu uz leju".
Visām mūsdienu antenām ir šī iespēja uzstādīšanas laikā; par to rūpējas mehāniska svira.
Tomēr mehāniska noliekšana uz leju rada arī problēmu —
Izmantojot mehānisku noliekšanu uz leju, antenas vertikālo un horizontālo komponentu amplitūdas paliek nemainīgas, kā rezultātā antenas diagramma tiek ievērojami izkropļota.
Tas noteikti nedarbosies, jo ietekmētu signāla pārklājumu. Tāpēc mēs pieņēmām citu metodi — elektrisko noliekšanu uz leju jeb vienkārši e-noliekšanu uz leju.
Īsāk sakot, elektriskā noliekšana uz leju nozīmē antenas korpusa fiziskā leņķa saglabāšanu nemainīgu un antenas elementu fāzes pielāgošanu, lai mainītu lauka intensitāti.
Salīdzinot ar mehāniski uz leju noliektajām antenām, elektriski uz leju noliektajām antenām ir mazākas izmaiņas to starojuma modelī, tās ļauj sasniegt lielākus uz leju noliekšanas leņķus, un gan galvenā, gan aizmugurējā daiva ir vērsta uz leju.
Protams, praktiskajā lietošanā mehāniskā un elektriskā noliekšana uz leju bieži tiek izmantota kombinācijā.
Pēc slīpuma samazināšanas tas izskatās šādi:
Šajā situācijā antenas galvenais starojuma diapazons tiek izmantots diezgan efektīvi.
Tomēr problēmas joprojām pastāv:
1. Starojuma diagrammā starp galveno daivu un apakšējo sānu daivu ir nulle, kas šajā zonā rada signāla aklo zonu. To parasti sauc par "ēnas efektu".
2. Augšējai sānu daivai ir augsts leņķis, kas ietekmē apgabalus lielākā attālumā un viegli rada starpšūnu traucējumus, kas nozīmē, ka signāls ietekmēs arī citas šūnas.
Tāpēc mums jācenšas aizpildīt plaisu "apakšējā nulles dziļumā" un nomākt "augšējās sānu daivas" intensitāti.
Konkrētās metodes ietver sānu daivas līmeņa regulēšanu un tādu metožu kā staru kūļa formēšana izmantošanu. Tehniskās detaļas ir nedaudz sarežģītas. Ja jūs tas interesē, varat pats meklēt atbilstošu informāciju.
Lai uzzinātu vairāk par antenām, lūdzu, apmeklējiet:
Publicēšanas laiks: 2025. gada 4. decembris
