Працягваючы папярэдняе абмеркаванне, хоць антэны бываюць самых розных формаў і відаў, іх можна шырока класіфікаваць на аснове падабенства.
Па даўжыні хвалі: антэны сярэдняга радыусу дзеяння, антэны караткага радыусу дзеяння, антэны ультракароткага радыусу дзеяння, мікрахвалевыя антэны...
Па характарыстыках: антэны з высокім каэфіцыентам узмацнення, антэны са сярэднім каэфіцыентам узмацнення...
Па накіраванасці: усенакіраваныя антэны, накіраваныя антэны, сектарныя антэны...
Па прымяненні: антэны базавых станцый, тэлевізійныя антэны, радарныя антэны, радыёантэны...
Па структуры: правадныя антэны,планарныя антэны...
Па тыпу сістэмы: аднаэлементныя антэны, антэнныя рашоткі...
Сёння мы засяродзімся на абмеркаванні антэн базавых станцый.
Антэны базавых станцый з'яўляюцца кампанентам антэннай сістэмы базавых станцый і важнай часткай сістэмы мабільнай сувязі. Антэны базавых станцый звычайна падзяляюцца на ўнутраныя і вонкавыя антэны. Да ўнутраных антэн звычайна адносяцца ўсенакіраваныя потолочные антэны і накіраваныя насценныя антэны. Мы засяродзімся на вонкавых антэнах, якія таксама падзяляюцца на ўсенакіраваныя і накіраваныя тыпы. Накіраваныя антэны далей падпадзяляюцца на накіраваныя аднапалярызаваныя антэны і накіраваныя двухпалярызаваныя антэны. Што такое палярызацыя? Не хвалюйцеся, мы абмяркуем гэта пазней. Спачатку пагаворым пра ўсенакіраваныя і накіраваныя антэны. Як вынікае з назвы, усенакіраваная антэна перадае і прымае сігналы ва ўсіх напрамках, у той час як накіраваная антэна перадае і прымае сігналы ў пэўным кірунку.
Вулічныя ўсенакіраваныя антэны выглядаюць вось так:
Гэта па сутнасці стрыжань, некаторыя тоўстыя, іншыя тонкія.
У параўнанні з усенакіраванымі антэнамі, накіраваныя антэны найбольш шырока выкарыстоўваюцца ў рэальных умовах.
Часцей за ўсё яна выглядае як плоская панэль, таму яе называюць панэльнай антэнай.
Планарная антэна ў асноўным складаецца з наступных частак:
Выпраменьвальны элемент (дыполь)
Адбівальнік (асноўная пласціна)
Размеркавальная сетка электраэнергіі (сілкавальная сетка)
Герметызацыя і абарона (абцякальнік антэны)
Раней мы бачылі гэтыя дзіўнай формы выпраменьвальныя элементы, якія насамрэч з'яўляюцца выпраменьвальнымі элементамі антэн базавых станцый. Ці заўважылі вы, што вуглы гэтых выпраменьвальных элементаў адпавядаюць пэўнай заканамернасці: яны маюць форму "+" або "×".
Гэта тое, што мы раней называлі «палярызацыяй».
Калі радыёхвалі распаўсюджваюцца ў прасторы, кірунак іх электрычнага поля змяняецца па пэўнай заканамернасці; гэтая з'ява называецца палярызацыяй радыёхваль.
Калі кірунак электрычнага поля электрамагнітнай хвалі перпендыкулярны зямлі, мы называем яе вертыкальна палярызаванай хваляй. Аналагічна, калі яно паралельнае зямлі, гэта гарызантальна палярызаваная хваля. Акрамя таго, існуюць таксама палярызацыі ±45°.
Акрамя таго, кірунак электрычнага поля можа таксама круціцца па спіралі, што называецца эліптычна палярызаванай хваляй.
Двайная палярызацыя азначае, што два элементы антэны аб'яднаны ў адзін блок, утвараючы дзве незалежныя хвалі.
Выкарыстанне падвойна палярызаваных антэн можа паменшыць колькасць антэн, неабходных для пакрыцця сотавай сувязі, знізіць патрабаванні да ўсталёўкі антэн і, такім чынам, знізіць інвестыцыі, забяспечваючы пры гэтым эфектыўнае пакрыццё. Карацей кажучы, гэта прапануе шмат пераваг.
Мы працягваем абмеркаванне ўсенакіраваных і накіраваных антэн.
Чаму накіраваныя антэны могуць кантраляваць кірунак выпраменьвання сігналу?
Спачатку паглядзім на дыяграму:
Гэты тып дыяграмы называецца дыяграмай накіраванасці антэны.
Паколькі прастора трохмерная, гэты від зверху ўніз і від спераду назад забяспечваюць больш зразумелы і інтуітыўна зразумелы спосаб назірання за размеркаваннем інтэнсіўнасці выпраменьвання антэны.
На малюнку вышэй таксама паказана дыяграма накіраванасці антэны, якая ствараецца парай паўхвалевых сіметрычных дыполяў, што нечым нагадвае прабітую шыну.
Дарэчы, адной з найважнейшых характарыстык антэны з'яўляецца яе далёкасць выпраменьвання.
Як можна зрабіць так, каб гэтая антэна выпраменьвала далей?
Адказ такі — ударыўшы па ім!
Цяпер адлегласць выпраменьвання будзе значна большай...
Праблема ў тым, што радыяцыя нябачная і нематэрыяльная; яе нельга ўбачыць, дакрануцца да яе і сфатаграфаваць.
У тэорыі антэн, калі вы хочаце яе "прыляпіць", правільны падыход - павялічыць колькасць выпраменьвальных элементаў.
Чым больш выпраменьваючых элементаў, тым больш плоскай становіцца дыяграма выпраменьвання...
Добра, шына сплюшчана ў дыск, дыяпазон сігналу пашыраны, і ён выпраменьвае ва ўсе бакі, на 360 градусаў; гэта ўсенакіраваная антэна. Гэты тып антэны выдатна падыходзіць для выкарыстання ў аддаленых, адкрытых мясцовасцях. Аднак у горадзе такі тып антэны цяжка эфектыўна выкарыстоўваць.
У гарадах з шчыльнай забудовай і вялікай колькасцю будынкаў звычайна неабходна выкарыстоўваць накіраваныя антэны для забеспячэння пакрыцця сігналам пэўных раёнаў.
Такім чынам, нам трэба "мадыфікаваць" всенакіраваную антэну.
Па-першае, нам трэба знайсці спосаб «сціснуць» адзін яго бок:
Як мы яго сціскаем? Мы дадаем адбівальнік і размяшчаем яго з аднаго боку. Затым мы выкарыстоўваем некалькі пераўтваральнікаў, каб «факусаваць» гукавыя хвалі.
Нарэшце, атрыманая намі дыяграма выпраменьвання выглядае наступным чынам:
На дыяграме доля з найбольшай інтэнсіўнасцю выпраменьвання называецца галоўнай доляй, астатнія долі — бакавымі або другаснымі, а ззаду ёсць невялікі хвост, які называецца задняй доляй.
Гм, гэтая форма трохі нагадвае... баклажан?
Што да гэтага "баклажана", як можна максымізаваць пакрыццё яго сігналам?
Трымаць яго, стоячы на вуліцы, дакладна не атрымаецца; занадта шмат перашкод.
Чым вышэй стаіш, тым далей бачыш, таму нам абавязкова трэба імкнуцца да вышэйшай мясцовасці.
Калі вы знаходзіцеся на вялікай вышыні, як накіраваць антэну ўніз? Гэта вельмі проста, проста нахіліце антэну ўніз, так?
Так, нахіл антэны непасрэдна падчас усталёўкі — гэта адзін з метадаў, які мы называем «механічны нахіл уніз».
Сучасныя антэны маюць такую магчымасць падчас усталёўкі; пра гэта клапоціцца механічны маніпулятар.
Аднак механічнае нахіленне ўніз таксама стварае праблему —
Пры выкарыстанні механічнага нахілу ўніз амплітуды вертыкальнай і гарызантальнай складнікаў антэны застаюцца нязменнымі, што прыводзіць да сур'ёзнага скажэння дыяграмы накіраванасці антэны.
Гэта дакладна не спрацуе, бо паўплывае на пакрыццё сігналам. Таму мы абралі іншы метад — электрычны нахіл уніз, або проста электронны нахіл уніз.
Карацей кажучы, электрычнае змяненне нахілу ўніз прадугледжвае захаванне фізічнага вугла корпуса антэны нязменным і рэгуляванне фазы элементаў антэны для змены напружанасці поля.
У параўнанні з механічнымі антэнамі з нахілам уніз, электрычна нахіленыя антэны дэманструюць меншыя змены ў дыяграме выпраменьвання, дазваляюць выкарыстоўваць большыя вуглы нахілу ўніз, і як галоўны, так і задні пялёсткі накіраваны ўніз.
Вядома, на практыцы механічны і электрычны нахіл часта выкарыстоўваюцца ў спалучэнні.
Пасля ўжывання нахілу ўніз гэта выглядае наступным чынам:
У гэтай сітуацыі асноўны дыяпазон выпраменьвання антэны выкарыстоўваецца даволі эфектыўна.
Аднак праблемы ўсё яшчэ існуюць:
1. У дыяграме накіраванасці паміж галоўным пялёсткам і ніжнім бакавым пялёсткам ёсць нуль, што стварае сляпую пляму сігналу ў гэтай вобласці. Гэта звычайна называюць «эфектам ценю».
2. Верхні бакавы пялёстак мае вялікі вугал, што ўплывае на вобласці на большай адлегласці і лёгка выклікае міжклеткавыя перашкоды, гэта значыць, сігнал будзе ўплываць на іншыя клеткі.
Такім чынам, мы павінны імкнуцца запоўніць прабел у «ніжняй нулявой глыбіні» і падавіць інтэнсіўнасць «верхняга бакавога пялёстка».
Канкрэтныя метады ўключаюць рэгуляванне ўзроўню бакавых пялёсткаў і выкарыстанне такіх метадаў, як фармаванне прамяня. Тэхнічныя дэталі даволі складаныя. Калі вам цікава, вы можаце самастойна знайсці адпаведную інфармацыю.
Каб даведацца больш пра антэны, наведайце:
Час публікацыі: 04.12.2025
