Продължавайки от предишната дискусия, въпреки че антените се предлагат в голямо разнообразие от форми и форми, те могат да бъдат категоризирани в общи линии въз основа на прилики.
По дължина на вълната: средновълнови антени, късовълнови антени, ултракъсовълнови антени, микровълнови антени...
По производителност: антени с висок коефициент на усилване, антени със среден коефициент на усилване...
По насоченост: всепосочни антени, насочени антени, секторни антени...
По приложение: антени за базови станции, телевизионни антени, радарни антени, радио антени...
По структура: жични антени,планарни антени...
По тип система: антени с един елемент, антенни решетки...
Днес ще се съсредоточим върху обсъждането на антените на базовите станции.
Антените на базовите станции са компонент на антенната система на базовите станции и важна част от мобилната комуникационна система. Антените на базовите станции обикновено се разделят на вътрешни и външни антени. Вътрешните антени обикновено включват всепосочни таванни антени и насочени стенни антени. Ще се съсредоточим върху външните антени, които също се разделят на всепосочни и насочени. Насочените антени се подразделят допълнително на насочени еднополяризирани антени и насочени двойнополяризирани антени. Какво е поляризация? Не се притеснявайте, ще обсъдим това по-късно. Нека първо поговорим за всепосочни и насочени антени. Както подсказва името, всепосочната антена предава и приема сигнали във всички посоки, докато насочената антена предава и приема сигнали в определена посока.
Външните всепосочни антени изглеждат така:
Това е по същество пръчка, някои са дебели, други са тънки.
В сравнение с всепосочните антени, насочените антени са най-широко използваните в реални приложения.
През повечето време изглежда като плосък панел, поради което се нарича панелна антена.
Планарната антена се състои главно от следните части:
Излъчващ елемент (дипол)
Рефлектор (основна плоча)
Електроразпределителна мрежа (захранваща мрежа)
Капсулиране и защита (антенен радом)
Преди това видяхме тези странно оформени излъчващи елементи, които всъщност са излъчващите елементи на антените на базовите станции. Забелязали ли сте, че ъглите на тези излъчващи елементи следват определен модел: те са или във формата на "+", или във формата на "×".
Това е, което по-рано нарекохме „поляризация“.
Когато радиовълните се разпространяват в пространството, посоката на тяхното електрическо поле се променя по определен модел; това явление се нарича поляризация на радиовълните.
Ако посоката на електрическото поле на електромагнитната вълна е перпендикулярна на земята, тя се нарича вертикално поляризирана вълна. По подобен начин, ако е успоредна на земята, тя е хоризонтално поляризирана вълна. Освен това има и ±45° поляризации.
Освен това, посоката на електрическото поле може да бъде и спирално въртяща се, което се нарича елиптично поляризирана вълна.
Двойната поляризация означава, че два антенни елемента са комбинирани в едно цяло, образувайки две независими вълни.
Използването на двойно поляризирани антени може да намали броя на антените, необходими за покритие на клетките, да понижи изискванията за инсталиране на антени и по този начин да намали инвестициите, като същевременно гарантира ефективно покритие. Накратко, то предлага много предимства.
Продължаваме дискусията си за всепосочните и насочените антени.
Защо насочените антени могат да контролират посоката на излъчване на сигнала?
Нека първо разгледаме една диаграма:
Този тип диаграма се нарича диаграма на излъчване на антената.
Тъй като пространството е триизмерно, този изглед отгоре надолу и изглед отпред назад осигуряват по-ясен и по-интуитивен начин за наблюдение на разпределението на интензитета на излъчване на антената.
Изображението по-горе също е диаграма на излъчване на антената, създадена от двойка полувълнови симетрични диполи, донякъде наподобяващи спукана гума.
Като стана дума, една от най-важните характеристики на антената е нейният обхват на излъчване.
Как можем да накараме тази антена да излъчва по-далеч?
Отговорът е - като го ударите!
Сега разстоянието на излъчване ще бъде много по-голямо...
Проблемът е, че радиацията е невидима и нематериална; не можете да я видите или докоснете, нито пък можете да я снимате.
В теорията на антените, ако искате да я „пляснете“, правилният подход е да увеличите броя на излъчващите елементи.
Колкото повече излъчващи елементи има, толкова по-плоска става диаграмата на излъчване...
Добре, гумата е сплескана на диск, обхватът на сигнала е разширен и той излъчва във всички посоки, на 360 градуса; това е всепосочна антена. Този тип антена е отлична за използване в отдалечени, открити райони. В града обаче този тип антена е трудна за ефективно използване.
В градовете, където има гъсто население и множество сгради, обикновено е необходимо да се използват насочени антени, за да се осигури покритие на сигнала на определени зони.
Следователно, трябва да „модифицираме“ всепосочната антена.
Първо, трябва да намерим начин да „компресираме“ едната му страна:
Как го компресираме? Добавяме рефлектор и го поставяме от едната страна. След това използваме множество преобразуватели, за да „фокусираме“ звуковите вълни.
Накрая, получената от нас диаграма на радиация изглежда така:
На диаграмата лобът с най-висок интензитет на излъчване се нарича главен лоб, докато останалите лобове се наричат странични лобове или вторични лобове, а отзад има и малка опашка, наречена заден лоб.
Ъъъ, тази форма прилича малко на... патладжан?
Относно този „патладжан“, как можете да увеличите максимално покритието на сигнала му?
Да го държите, докато стоите на улицата, определено няма да проработи; има твърде много препятствия.
Колкото по-високо стоиш, толкова по-далеч можеш да видиш, така че определено трябва да се стремим към по-високо място.
Когато сте на голяма надморска височина, как насочвате антената надолу? Много е просто, просто наклонете антената надолу, нали?
Да, накланянето на антената директно по време на монтажа е един от методите, който наричаме „механично накланяне надолу“.
Съвременните антени имат тази възможност по време на инсталирането; механично рамо се грижи за това.
Механичното накланяне обаче представлява и проблем—
При използване на механично накланяне надолу, амплитудите на вертикалните и хоризонталните компоненти на антената остават непроменени, което води до силно изкривяване на диаграмата на антената.
Това определено няма да проработи, тъй като би повлияло на покритието на сигнала. Затова възприехме друг метод, който е електрическо накланяне надолу или просто е-накланяне надолу.
Накратко, електрическото накланяне надолу включва запазване на физическия ъгъл на тялото на антената непроменен и регулиране на фазата на елементите на антената, за да се промени силата на полето.
В сравнение с механично наклонените надолу, електрически наклонените надолу антени показват по-малка промяна в диаграмата на излъчване, позволяват по-големи ъгли на наклон и както главният, така и задният лоб са насочени надолу.
Разбира се, на практика, механичното и електрическото накланяне често се използват в комбинация.
След прилагане на наклона надолу, изглежда така:
В тази ситуация основният обхват на излъчване на антената се използва доста ефективно.
Въпреки това, проблемите все още съществуват:
1. В диаграмата на излъчване между главния лоб и долния страничен лоб има нула, което създава сляпо петно на сигнала в тази област. Това обикновено се нарича „ефект на сянка“.
2. Горният страничен лоб има висок ъгъл, засягайки области на по-голямо разстояние и лесно причинявайки междуклетъчни смущения, което означава, че сигналът ще засегне други клетки.
Следователно, трябва да се стремим да запълним празнината в „долната нулева дълбочина“ и да потиснем интензитета на „горния страничен лоб“.
Конкретните методи включват регулиране на нивото на страничния лоб и използване на техники като формиране на лъча. Техническите подробности са донякъде сложни. Ако се интересувате, можете сами да потърсите подходяща информация.
За да научите повече за антените, моля, посетете:
Време на публикуване: 04.12.2025 г.
