I fortsettelse av den forrige diskusjonen, selv om antenner finnes i en rekke former og fasonger, kan de i stor grad kategoriseres basert på likheter.
Etter bølgelengde: mellombølgeantenner, kortbølgeantenner, ultrakortbølgeantenner, mikrobølgeantenner...
Etter ytelse: antenner med høy forsterkning, antenner med middels forsterkning...
Etter retningsbestemmelse: rundstrålende antenner, retningsantenner, sektorantenner...
Etter bruksområde: basestasjonsantenner, TV-antenner, radarantenner, radioantenner...
Etter struktur: trådantenner,plane antenner...
Etter systemtype: enkeltelementantenner, antennearrayer...
I dag skal vi fokusere på å diskutere basestasjonsantenner.
Basestasjonsantenner er en komponent i basestasjonens antennesystem og en viktig del av mobilkommunikasjonssystemet. Basestasjonsantenner er vanligvis delt inn i innendørs- og utendørsantenner. Innendørsantenner inkluderer vanligvis rundstrålende takantenner og retningsbestemte veggmonterte antenner. Vi vil fokusere på utendørsantenner, som også er delt inn i rundstrålende og retningsbestemte typer. Retningsantenner er videre delt inn i retningsbestemte enkeltpolariserte antenner og retningsbestemte dobbeltpolariserte antenner. Hva er polarisering? Ikke bekymre deg, vi diskuterer det senere. La oss først snakke om rundstrålende og retningsbestemte antenner. Som navnet antyder, sender og mottar en rundstrålende antenne signaler i alle retninger, mens en retningsbestemt antenne sender og mottar signaler i en bestemt retning.
Utendørs omnidireksjonelle antenner ser slik ut:
Det er i hovedsak en stang, noen er tykke, andre er tynne.
Sammenlignet med rundstrålende antenner er retningsantenner de mest brukte i virkelige applikasjoner.
Som oftest ser det ut som en flatskjerm, og det er derfor den kalles en panelantenne.
En plan antenne består hovedsakelig av følgende deler:
Strålende element (dipol)
Reflektor (bunnplate)
Kraftdistribusjonsnett (matingsnett)
Innkapsling og beskyttelse (antenne-radom)
Tidligere så vi disse merkelig formede utstrålende elementene, som faktisk er utstrålende elementer i basestasjonsantenner. Har du lagt merke til at vinklene på disse utstrålende elementene følger et visst mønster: de er enten i en "+"-form eller en "×"-form.
Dette er det vi tidligere omtalte som «polarisering».
Når radiobølger forplanter seg i rommet, endres retningen på det elektriske feltet i henhold til et visst mønster; dette fenomenet kalles polarisering av radiobølger.
Hvis det elektriske feltretningen til en elektromagnetisk bølge er vinkelrett på bakken, kaller vi den en vertikalt polarisert bølge. På samme måte, hvis den er parallell med bakken, er den en horisontalt polarisert bølge. I tillegg finnes det også ±45° polarisasjoner.
Videre kan retningen til det elektriske feltet også være spiralformet roterende, noe som kalles en elliptisk polarisert bølge.
Dobbel polarisering betyr at to antenneelementer kombineres i én enhet, og danner to uavhengige bølger.
Bruk av dobbeltpolariserte antenner kan redusere antallet antenner som trengs for celledekning, senke kravene til antenneinstallasjon og dermed redusere investeringer, samtidig som effektiv dekning sikres. Kort sagt, det gir mange fordeler.
Vi fortsetter diskusjonen vår om rundstrålende og retningsbestemte antenner.
Hvorfor kan retningsantenner kontrollere retningen på signalstrålingen?
La oss først se på et diagram:
Denne typen diagram kalles et antennestrålingsmønster.
Fordi rommet er tredimensjonalt, gir denne ovenfra-og-ned-visningen og forfra-bak-visningen en klarere og mer intuitiv måte å observere fordelingen av antennestrålingsintensiteten på.
Bildet over er også et antennestrålingsmønster produsert av et par halvbølgesymmetriske dipoler, som ligner noe på et dekk som ligger flatt.
Når vi snakker om det, er en av de viktigste egenskapene til en antenne dens strålingsrekkevidde.
Hvordan kan vi få denne antennen til å stråle lenger?
Svaret er – ved å treffe den!
Nå vil strålingsavstanden være mye større ...
Problemet er at stråling er usynlig og uhåndgripelig; du kan ikke se den eller berøre den, og du kan heller ikke fotografere den.
I antenneteorien, hvis du vil "klapse" den, er den riktige tilnærmingen å øke antallet utstrålende elementer.
Jo flere strålende elementer, desto flatere blir strålingsmønsteret ...
Greit, dekket er blitt flatet ut til en skive, signalrekkevidden er utvidet, og den stråler i alle retninger, 360 grader; det er en rundstrålende antenne. Denne typen antenne er utmerket for bruk i avsidesliggende, åpne områder. I en by er imidlertid denne typen antenne vanskelig å bruke effektivt.
I byer, med tett befolkning og mange bygninger, er det vanligvis nødvendig å bruke retningsbestemte antenner for å gi signaldekning til bestemte områder.
Derfor må vi «modifisere» den rundstrålende antennen.
Først må vi finne en måte å "komprimere" den ene siden av den:
Hvordan komprimerer vi det? Vi legger til en reflektor og plasserer den på den ene siden. Deretter bruker vi flere transdusere for å «fokusere» lydbølgene.
Til slutt ser strålingsmønsteret vi fikk slik ut:
I diagrammet kalles loben med høyest strålingsintensitet hovedloben, mens de resterende lobene kalles sidelober eller sekundærlober, og det er også en liten hale bakerst som kalles bakloben.
Eh, denne formen ser litt ut som ... en aubergine?
Når det gjelder denne "auberginen", hvordan kan du maksimere signaldekningen?
Å holde den mens du står på gaten vil definitivt ikke fungere; det er for mange hindringer.
Jo høyere du står, desto lenger kan du se, så vi må definitivt sikte mot høyereliggende områder.
Når du er i stor høyde, hvordan retter du antennen nedover? Det er veldig enkelt, bare vipp antennen nedover, ikke sant?
Ja, å vippe antennen direkte under installasjonen er én metode som vi kaller «mekanisk nedtilting».
Moderne antenner har alle denne muligheten under installasjon; en mekanisk arm tar seg av det.
Mekanisk nedtilting byr imidlertid også på et problem—
Ved bruk av mekanisk nedtilting forblir amplitudene til antennens vertikale og horisontale komponenter uendret, noe som resulterer i alvorlig forvrengning av antennemønsteret.
Dette vil definitivt ikke fungere, da det ville påvirke signaldekningen. Derfor tok vi i bruk en annen metode, som er elektrisk nedtilting, eller rett og slett e-nedtilting.
Kort sagt innebærer elektrisk nedtilting å holde den fysiske vinkelen til antennekroppen uendret, og justere fasen til antenneelementene for å endre feltstyrken.
Sammenlignet med mekanisk nedtilting, viser elektrisk nedtiltede antenner mindre endring i strålingsmønsteret, tillater større nedtiltingsvinkler, og både hovedloben og bakloben er rettet nedover.
I praktisk bruk brukes selvfølgelig ofte mekanisk nedtilt og elektrisk nedtilt i kombinasjon.
Etter å ha påført nedtiltingen ser det slik ut:
I denne situasjonen utnyttes antennens hovedstrålingsområde ganske effektivt.
Imidlertid eksisterer det fortsatt problemer:
1. Det er et nullpunkt i strålingsmønsteret mellom hovedloben og den nedre sideloben, noe som skaper en blindsone i signalet i det området. Dette blir ofte referert til som «skyggeeffekten».
2. Den øvre sideloben har en høy vinkel, noe som påvirker områder i større avstand og lett forårsaker interferens mellom celler, noe som betyr at signalet vil påvirke andre celler.
Derfor må vi strebe etter å fylle gapet i den «nedre nulldybden» og undertrykke intensiteten til den «øvre sideloben».
De spesifikke metodene innebærer justering av sidelobenivået og bruk av teknikker som stråleforming. De tekniske detaljene er noe komplekse. Hvis du er interessert, kan du søke etter relevant informasjon selv.
For å lære mer om antenner, vennligst besøk:
Publiseringstid: 04. des. 2025
