Секторная антенна
 |
Секторная антенна — это разновидность направленной микроволновой антенны с секторной направленности диаграммой . Слово «сектор» употребляется в геометрическом смысле; некоторая часть окружности, измеряемая в градусах дуги. Типичны конструкции с углами 60°, 90° и 120°, часто с добавлением нескольких градусов для обеспечения перекрытия и установки в несколько градусов, когда требуется более широкое или полное покрытие (см. фотографии ниже). Чаще всего эти антенны используются в качестве антенн для сотовых телефонов базовых станций . Они также используются для других видов мобильной связи , например в Wi-Fi сетях . Они используются на ограниченных дистанциях примерно от 4 до 5 км.
Дизайн
[ редактировать ]
Типичная секторная антенна изображена на рисунке справа. Внизу расположены ВЧ-разъемы для коаксиального кабеля ( фидерной линии ) и механизмы регулировки. При размещении на открытом воздухе основной экран отражателя изготавливается из алюминия , а все внутренние части помещаются в из стекловолокна кожух обтекателя , что обеспечивает его стабильную работу независимо от погодных условий.
Заземление очень важно для наружной антенны, поэтому все металлические части заземлены по постоянному току .
Длинная узкая форма антенны придает ей веерообразную диаграмму направленности , широкую в горизонтальном направлении и относительно узкую в вертикальном направлении. Согласно изображенным диаграммам направленности, типичные антенны, используемые в трехсекторной базовой станции, по горизонтали 66° имеют ширину луча . Это означает, что мощность сигнала в направлениях ±33° составляет половину (на 3 дБ вниз) от максимального значения в центре. Предполагается, что в направлениях ±60° это граница сектора, и усиление антенны там незначительно.
Ширина луча по вертикали не превышает 15°, что означает 7,5° в каждом направлении. В отличие от антенн для коммерческого радиовещания (например, AM, FM и телевидения), которые должны обеспечивать прямую видимость на многие мили или километры, обычно существует наклон луча вниз или вниз, чтобы базовая станция могла более эффективно покрывать свою непосредственную территорию и не вызывать радиочастотных помех в удаленных сотах.
Зону покрытия , которая определяется проекцией диаграммы направленности на землю, можно регулировать путем изменения угла наклона диаграммы направленности. В некоторых моделях это делается механически путем ручной регулировки наклона антенны с помощью регулируемого монтажного кронштейна. В более поздних секторных антеннах диаграмму направленности можно наклонять электронным способом с помощью регулируемых фазовращателей в облучателе отдельных дипольных элементов. Они регулируются с помощью схемы дистанционного управления с земли, что исключает необходимость подъема технического специалиста на антенную вышку.
Использовать
[ редактировать ]
Чтобы увеличить или расширить зону покрытия и, следовательно, количество обслуживаемых клиентов, несколько секторных антенн устанавливаются на одной несущей конструкции, например, башне или мачте . [ нужна ссылка ]
Такую конструкцию часто называют секторной антенной, хотя иногда для краткости используют и «секторную антенну». Он имеет несколько секторных антенн, разделенных под углом, как показано на рисунках справа.
После того как антенный блок прикреплен к несущей конструкции, его необходимо расположить. Позиционирование означает не только установку правильного направления или азимута , но также и настройку правильного наклона вниз. Ограничивая излучаемую энергию субкруговой дугой и узким вертикальным охватом, конструкция позволяет эффективно использовать передающее оборудование с относительно малой мощностью. Хотя абсолютный диапазон ограничен, эта конфигурация обеспечивает хорошую скорость передачи данных (передача цифровой информации измеряется в битах в секунду, иногда выражается как общий минус накладные расходы на исправление ошибок) и хорошую согласованность сигнала в пределах зоны покрытия.
Перед размещением необходимо выполнить заземление и молниезащиту. Как видно на фотографиях, все несущие конструкции имеют громоотводы .
Правильно выбранная стратегия настройки наклона вниз может снизить общие помехи в сети. Однако слишком агрессивная стратегия понижения приведет к общей потере покрытия из-за неперекрытия ячеек. Понижение угла наклона можно использовать для решения конкретных проблем, например, проблем с локальными помехами или слишком больших ячеек. Электрический наклон слегка уменьшает ширину луча.
На рисунке справа показаны две секторные антенны с разными механическими углами наклона. Обратите внимание, что более вертикальная антенна менее заметна, чем антенна с механическим наклоном. Таким образом, использование чисто электрического наклона без механического наклона является привлекательным выбором по эстетическим соображениям, которые очень важны для операторов, желающих использовать встроенные антенны в видимых местах.
См. также
[ редактировать ]- Антенна
- Радиочастота
- панельная антенна , аналогичный тип, используемый в радиовещательной технике.