Continuant amb la discussió anterior, tot i que les antenes tenen una àmplia varietat de formes, es poden classificar àmpliament en funció de les similituds.
Per longitud d'ona: antenes d'ona mitjana, antenes d'ona curta, antenes d'ona ultracurta, antenes de microones...
Per rendiment: antenes d'alt guany, antenes de guany mitjà...
Per directivitat: antenes omnidireccionals, antenes direccionals, antenes sectorials...
Per aplicació: antenes d'estació base, antenes de televisió, antenes de radar, antenes de ràdio...
Per estructura: antenes de filferro,antenes planars...
Per tipus de sistema: antenes d'un sol element, conjunts d'antenes...
Avui ens centrarem en parlar de les antenes d'estacions base.
Les antenes d'estació base són un component del sistema d'antenes d'estació base i una part important del sistema de comunicació mòbil. Les antenes d'estació base generalment es divideixen en antenes interiors i exteriors. Les antenes interiors solen incloure antenes de sostre omnidireccionals i antenes direccionals de paret. Ens centrarem en les antenes exteriors, que també es divideixen en tipus omnidireccionals i direccionals. Les antenes direccionals es subdivideixen encara més en antenes direccionals de polarització simple i antenes direccionals de polarització dual. Què és la polarització? No us preocupeu, ho parlarem més tard. Primer parlem de les antenes omnidireccionals i direccionals. Com el seu nom indica, una antena omnidireccional transmet i rep senyals en totes direccions, mentre que una antena direccional transmet i rep senyals en una direcció específica.
Les antenes omnidireccionals per a exteriors tenen aquest aspecte:
És essencialment una vareta, algunes són gruixudes, altres són primes.
En comparació amb les antenes omnidireccionals, les antenes direccionals són les més utilitzades en aplicacions del món real.
La majoria de les vegades, sembla una pantalla plana, per això s'anomena antena de panell.
Una antena planar consta principalment de les parts següents:
Element radiant (dipol)
Reflector (placa base)
Xarxa de distribució d'energia (xarxa d'alimentació)
Encapsulació i protecció (radom d'antena)
Anteriorment, vam veure aquests elements radiants amb formes estranyes, que en realitat són els elements radiants de les antenes de les estacions base. Us heu adonat que els angles d'aquests elements radiants segueixen un patró determinat: tenen forma de "+" o de "×"?
Això és el que abans anomenàvem "polarització".
Quan les ones de ràdio es propaguen per l'espai, la direcció del seu camp elèctric canvia segons un patró determinat; aquest fenomen s'anomena polarització de les ones de ràdio.
Si la direcció del camp elèctric d'una ona electromagnètica és perpendicular al terra, l'anomenem ona polaritzada verticalment. De la mateixa manera, si és paral·lela al terra, és una ona polaritzada horitzontalment. A més, també hi ha polaritzacions de ±45°.
A més, la direcció del camp elèctric també pot girar en espiral, cosa que s'anomena ona polaritzada el·lípticament.
La polarització dual significa que dos elements d'antena es combinen dins d'una sola unitat, formant dues ones independents.
L'ús d'antenes de doble polarització pot reduir el nombre d'antenes necessàries per a la cobertura cel·lular, disminuir els requisits per a la instal·lació d'antenes i, per tant, reduir la inversió, alhora que garanteix una cobertura efectiva. En resum, ofereix molts avantatges.
Continuem la nostra discussió sobre antenes omnidireccionals i direccionals.
Per què les antenes direccionals poden controlar la direcció de la radiació del senyal?
Vegem primer un diagrama:
Aquest tipus de diagrama s'anomena patró de radiació d'antena.
Com que l'espai és tridimensional, aquesta vista de dalt a baix i de davant cap enrere proporciona una manera més clara i intuïtiva d'observar la distribució de la intensitat de la radiació de l'antena.
La imatge superior també és un patró de radiació d'una antena produït per un parell de dipols simètrics de mitja ona, que s'assemblen una mica a un pneumàtic estirat.
Parlant d'això, una de les característiques més importants d'una antena és el seu abast de radiació.
Com podem fer que aquesta antena irradiï més?
La resposta és: colpejant-lo!
Ara la distància de radiació serà molt més gran...
El problema és que la radiació és invisible i intangible; no la pots veure ni tocar, i tampoc la pots fotografiar.
En teoria d'antenes, si voleu "bufetejar-la", l'enfocament correcte és augmentar el nombre d'elements radiants.
Com més elements radiants hi hagi, més pla esdevé el patró de radiació...
D'acord, el pneumàtic s'ha aplanat en un disc, l'abast del senyal s'ha ampliat i irradia en totes direccions, 360 graus; és una antena omnidireccional. Aquest tipus d'antena és excel·lent per al seu ús en zones remotes i obertes. Tanmateix, en una ciutat, aquest tipus d'antena és difícil d'utilitzar de manera efectiva.
A les ciutats, on hi ha una densitat de població i nombrosos edificis, normalment cal utilitzar antenes direccionals per proporcionar cobertura de senyal a zones específiques.
Per tant, necessitem "modificar" l'antena omnidireccional.
Primer, hem de trobar una manera de "comprimir" un costat:
Com ho comprimim? Afegim un reflector i el col·loquem en un costat. Després, fem servir diversos transductors per "enfocar" les ones sonores.
Finalment, el patró de radiació que hem obtingut té aquest aspecte:
En el diagrama, el lòbul amb la intensitat de radiació més alta s'anomena lòbul principal, mentre que els lòbuls restants s'anomenen lòbuls laterals o lòbuls secundaris, i també hi ha una petita cua a la part posterior anomenada lòbul posterior.
Eh, aquesta forma s'assembla una mica a... una albergínia?
Pel que fa a aquesta "albergínia", com podeu maximitzar la seva cobertura de senyal?
Agafar-ho mentre ets dret al carrer definitivament no funcionarà; hi ha massa obstacles.
Com més amunt estiguis, més lluny podràs veure, així que definitivament hem d'apuntar a un terreny més elevat.
Quan ets a gran altitud, com apuntes l'antena cap avall? És molt senzill, només cal inclinar l'antena cap avall, oi?
Sí, inclinar l'antena directament durant la instal·lació és un mètode que anomenem "inclinació mecànica cap avall".
Totes les antenes modernes tenen aquesta capacitat durant la instal·lació; un braç mecànic s'encarrega d'això.
Tanmateix, la inclinació mecànica cap avall també presenta un problema:
Quan s'utilitza la inclinació mecànica cap avall, les amplituds dels components verticals i horitzontals de l'antena romanen sense canvis, cosa que provoca una distorsió greu del patró de l'antena.
Això definitivament no funcionarà, ja que afectaria la cobertura del senyal. Per tant, hem adoptat un altre mètode, que és la inclinació elèctrica cap avall, o simplement e-downtilting.
En resum, la inclinació elèctrica cap avall implica mantenir l'angle físic del cos de l'antena sense canvis i ajustar la fase dels elements de l'antena per canviar la intensitat del camp.
En comparació amb la inclinació descendent mecànica, les antenes inclinades descendentment elèctricament presenten menys canvis en el seu patró de radiació, permeten angles d'inclinació descendent més grans i tant el lòbul principal com el lòbul posterior es dirigeixen cap avall.
Per descomptat, en l'ús pràctic, la inclinació descendent mecànica i la inclinació descendent elèctrica sovint s'utilitzen en combinació.
Després d'aplicar la inclinació cap avall, queda així:
En aquesta situació, el rang de radiació principal de l'antena s'utilitza de manera força efectiva.
No obstant això, encara hi ha problemes:
1. Hi ha un nul en el patró de radiació entre el lòbul principal i el lòbul lateral inferior, creant un punt cec del senyal en aquesta zona. Això es coneix comunament com a "efecte ombra".
2. El lòbul superior té un angle elevat, afectant zones a una distància més gran i causant fàcilment interferències intercel·lulars, és a dir, que el senyal afectarà altres cèl·lules.
Per tant, hem d'esforçar-nos per omplir el buit en la "profunditat nul·la inferior" i suprimir la intensitat del "lòbul lateral superior".
Els mètodes específics impliquen ajustar el nivell del lòbul lateral i emprar tècniques com la formació de feix. Els detalls tècnics són una mica complexos. Si us interessa, podeu cercar informació rellevant vosaltres mateixos.
Per a més informació sobre les antenes, visiteu:
Data de publicació: 04-des-2025
