Tęsiant ankstesnę diskusiją, nors antenos būna įvairių formų ir formų, jas galima plačiai suskirstyti į kategorijas pagal panašumus.
Pagal bangos ilgį: vidutinės bangos antenos, trumpos bangos antenos, ultratrumpų bangų antenos, mikrobangų antenos...
Pagal našumą: didelio stiprinimo antenos, vidutinio stiprinimo antenos...
Pagal kryptingumą: visakryptės antenos, kryptinės antenos, sektorinės antenos...
Pagal paskirtį: bazinių stočių antenos, televizijos antenos, radarų antenos, radijo antenos...
Pagal struktūrą: vielinės antenos,plokštuminės antenos...
Pagal sistemos tipą: vieno elemento antenos, antenų masyvai...
Šiandien daugiausia dėmesio skirsime bazinių stočių antenų aptarimui.
Bazinės stoties antenos yra bazinės stoties antenų sistemos komponentas ir svarbi mobiliojo ryšio sistemos dalis. Bazinės stoties antenos paprastai skirstomos į vidines ir išorines antenas. Vidaus antenos paprastai apima visakryptes lubines antenas ir kryptines prie sienos montuojamas antenas. Mes daugiausia dėmesio skirsime lauko antenoms, kurios taip pat skirstomos į visakryptes ir kryptines. Kryptinės antenos toliau skirstomos į kryptines vienos poliarizacijos antenas ir kryptines dviejų poliarizacijos antenas. Kas yra poliarizacija? Nesijaudinkite, tai aptarsime vėliau. Pirmiausia pakalbėkime apie visakryptes ir kryptines antenas. Kaip rodo pavadinimas, visakryptė antena siunčia ir priima signalus visomis kryptimis, o kryptinė antena siunčia ir priima signalus tam tikra kryptimi.
Lauko visur nukreiptos antenos atrodo taip:
Tai iš esmės strypas, vieni stori, kiti ploni.
Palyginti su visakryptėmis antenomis, kryptinės antenos yra plačiausiai naudojamos realiose srityse.
Dažniausiai jis atrodo kaip plokščias ekranas, todėl vadinamas skydine antena.
Plokštuminę anteną daugiausia sudaro šios dalys:
Spinduliuojantis elementas (dipolis)
Reflektorius (pagrindinė plokštė)
Elektros energijos paskirstymo tinklas (maitinimo tinklas)
Kapsuliavimas ir apsauga (antenos spindulys)
Anksčiau matėme tuos keistos formos spinduliuojančius elementus, kurie iš tikrųjų yra bazinių stočių antenų spinduliuojantys elementai. Ar pastebėjote, kad šių spinduliuojančių elementų kampai atitinka tam tikrą modelį: jie yra arba „+“ formos, arba „ד formos?
Tai mes anksčiau vadinome „poliarizacija“.
Kai radijo bangos sklinda erdvėje, jų elektrinio lauko kryptis kinta pagal tam tikrą modelį; šis reiškinys vadinamas radijo bangų poliarizacija.
Jei elektromagnetinės bangos elektrinio lauko kryptis yra statmena žemei, vadiname ją vertikaliai poliarizuota banga. Panašiai, jei ji lygiagreti žemei, tai yra horizontaliai poliarizuota banga. Be to, yra ir ±45° poliarizacijos.
Be to, elektrinio lauko kryptis taip pat gali būti spirališkai besisukanti, tai vadinama elipsiškai poliarizuota banga.
Dviguba poliarizacija reiškia, kad du antenos elementai yra sujungti viename įrenginyje, sudarydami dvi nepriklausomas bangas.
Naudojant dvigubai poliarizuotas antenas, galima sumažinti antenų, reikalingų mobiliojo ryšio aprėpčiai, skaičių, sumažinti antenos įrengimo reikalavimus ir taip sumažinti investicijas, tuo pačiu užtikrinant efektyvią aprėptį. Trumpai tariant, tai suteikia daug privalumų.
Tęsiame diskusiją apie visakryptes ir kryptines antenas.
Kodėl kryptinės antenos gali valdyti signalo spinduliavimo kryptį?
Pirmiausia pažiūrėkime į diagramą:
Šis diagramos tipas vadinamas antenos spinduliuotės modeliu.
Kadangi erdvė yra trimatė, šis vaizdas iš viršaus į apačią ir vaizdas iš priekio į galą suteikia aiškesnį ir intuityvesnį būdą stebėti antenos spinduliuotės intensyvumo pasiskirstymą.
Aukščiau pateiktame paveikslėlyje taip pat pavaizduotas antenos spinduliavimo modelis, kurį sukuria pora pusbangės simetriškų dipolių, šiek tiek primenančių išsipūtusią padangą.
Beje, viena iš svarbiausių antenos savybių yra jos spinduliavimo diapazonas.
Kaip galėtume priversti šią anteną spinduliuoti toliau?
Atsakymas yra – pataikydamas!
Dabar radiacijos atstumas bus daug didesnis...
Problema ta, kad spinduliuotė yra nematoma ir neapčiuopiama; jos negalima nei matyti, nei liesti, nei fotografuoti.
Antenos teorijoje, jei norite ją „sutrenkti“, teisingas būdas yra padidinti spinduliuojančių elementų skaičių.
Kuo daugiau spinduliuojančių elementų, tuo plokštesnis tampa spinduliuotės vaizdas...
Gerai, padanga suplota į diską, signalo diapazonas išplėstas ir jis spinduliuoja visomis kryptimis 360 laipsnių kampu; tai visakryptė antena. Šio tipo antena puikiai tinka naudoti atokiose, atvirose vietose. Tačiau mieste tokio tipo anteną sunku efektyviai naudoti.
Miestuose, kuriuose yra tankus gyventojų skaičius ir daug pastatų, paprastai reikia naudoti kryptines antenas, kad būtų užtikrintas signalo aprėptis konkrečiose vietose.
Todėl turime „modifikuoti“ visakryptę anteną.
Pirma, turime rasti būdą, kaip „suspausti“ vieną jo pusę:
Kaip jį suspausti? Pridedame reflektorių ir padedame jį vienoje pusėje. Tada naudojame kelis keitiklius, kad „sufokusuotume“ garso bangas.
Galiausiai, gautas radiacijos modelis atrodo taip:
Diagramoje skiltis, kurios spinduliuotės intensyvumas yra didžiausias, vadinama pagrindine skiltimi, o likusios skiltys – šoninėmis arba antrinėmis skiltimis, o gale taip pat yra maža uodegėlė, vadinama užpakaline skiltimi.
Ši forma šiek tiek panaši į... baklažaną?
Kalbant apie šį „baklažaną“, kaip galite maksimaliai padidinti jo signalo aprėptį?
Laikyti jį stovint gatvėje tikrai neveiks; yra per daug kliūčių.
Kuo aukščiau stovi, tuo toliau matai, todėl tikrai turime siekti aukštesnės vietos.
Kai esate dideliame aukštyje, kaip nukreipti anteną žemyn? Tai labai paprasta, tiesiog pakreipkite anteną žemyn, ar ne?
Taip, tiesioginis antenos pakreipimas montavimo metu yra vienas iš metodų, kurį vadiname „mechaniniu pakreipimu žemyn“.
Visos šiuolaikinės antenos turi šią galimybę montavimo metu; tuo rūpinasi mechaninė svirtis.
Tačiau mechaninis pakreipimas žemyn taip pat kelia problemų –
Naudojant mechaninį pakreipimą žemyn, vertikalių ir horizontalių antenos komponentų amplitudės išlieka nepakitusios, todėl antenos spindulys smarkiai iškraipomas.
Tai tikrai neveiks, nes paveiktų signalo aprėptį. Todėl pasirinkome kitą metodą – elektrinį pakreipimą žemyn arba tiesiog elektroninį pakreipimą žemyn.
Trumpai tariant, elektrinis pakreipimas žemyn reiškia, kad antenos korpuso fizinis kampas nepakinta, o antenos elementų fazė reguliuojama taip, kad būtų pakeistas lauko stiprumas.
Palyginti su mechaniškai žemyn pakreipiamomis antenomis, elektra žemyn pakreipiamos antenos pasižymi mažesniais spinduliuotės modelio pokyčiais, leidžia pasiekti didesnius pakreipimo žemyn kampus, o tiek pagrindinė, tiek galinė skiltys yra nukreiptos žemyn.
Žinoma, praktiškai mechaninis ir elektrinis pakreipimas žemyn dažnai naudojamas kartu.
Pritaikius pakreipimą žemyn, atrodo taip:
Šiuo atveju pagrindinis antenos spinduliuotės diapazonas yra gana efektyviai išnaudojamas.
Tačiau problemų vis dar kyla:
1. Spinduliuotės modelyje tarp pagrindinės ir apatinės šoninės skilties yra nulinė zona, todėl toje srityje susidaro signalo akloji zona. Tai dažnai vadinama „šešėlio efektu“.
2. Viršutinė šoninė skiltis turi didelį kampą, todėl veikia didesniu atstumu esančias sritis ir lengvai sukelia tarpląstelinius trukdžius, o tai reiškia, kad signalas paveiks ir kitas ląsteles.
Todėl turime stengtis užpildyti spragą „apatiniame nuliniame gylyje“ ir slopinti „viršutinės šoninės skilties“ intensyvumą.
Konkretūs metodai apima šoninės skilties lygio reguliavimą ir tokių technikų kaip spindulių formavimas taikymą. Techninės detalės yra gana sudėtingos. Jei jus domina, galite patys ieškoti atitinkamos informacijos.
Norėdami sužinoti daugiau apie antenas, apsilankykite:
Įrašo laikas: 2025 m. gruodžio 4 d.
