Jatkaen edellisestä keskustelusta, vaikka antenneja on monenlaisia ja eri muotoja, ne voidaan luokitella karkeasti yhtäläisyyksien perusteella.
Aallonpituuden mukaan: keskiaaltoantennit, lyhytaaltoantennit, ultralyhytaaltoantennit, mikroaaltoantennit...
Suorituskyvyn mukaan: suuren vahvistuksen antennit, keskisuuren vahvistuksen antennit...
Suuntavuuden mukaan: monisuuntaiset antennit, suunta-antennit, sektoriantennit...
Sovelluksen mukaan: tukiasema-antennit, televisioantennit, tutka-antennit, radioantennit...
Rakenteen mukaan: lanka-antennit,tasomaiset antennit...
Järjestelmätyypin mukaan: yksielementtiset antennit, antenniryhmät...
Tänään keskitymme keskustelemaan tukiasemien antenneista.
Tukiasema-antennit ovat osa tukiasema-antennijärjestelmää ja tärkeä osa matkaviestinjärjestelmää. Tukiasema-antennit jaetaan yleensä sisä- ja ulkoantenneihin. Sisäantenneihin kuuluvat yleensä monisuuntaiset kattoantennit ja suuntaavat seinäantennit. Keskitymme tässä ulkoantenneihin, jotka myös jaetaan monisuuntaisiin ja suuntaaviin tyyppeihin. Suunta-antennit jaetaan edelleen suuntaaviin yksipolarisoituihin antenneihin ja suuntaaviin kaksipolarisoituihin antenneihin. Mitä polarisaatio on? Älä huoli, käsittelemme sitä myöhemmin. Puhutaanpa ensin monisuuntaisista ja suuntaavista antenneista. Kuten nimestä voi päätellä, monisuuntainen antenni lähettää ja vastaanottaa signaaleja kaikkiin suuntiin, kun taas suunta-antenni lähettää ja vastaanottaa signaaleja tiettyyn suuntaan.
Ulkokäyttöön tarkoitetut monisuuntaiset antennit näyttävät tältä:
Se on pohjimmiltaan sauva, jotkut ovat paksuja, toiset ohuita.
Verrattuna monisuuntaisiin antenneihin, suunta-antennit ovat yleisimmin käytettyjä todellisissa sovelluksissa.
Useimmiten se näyttää litteältä paneelilta, minkä vuoksi sitä kutsutaan paneeliantenniksi.
Tasoantenni koostuu pääasiassa seuraavista osista:
Säteilevä elementti (dipoli)
Heijastin (pohjalevy)
Sähkönjakeluverkko (syöttöverkko)
Kapselointi ja suojaus (antennin tutka)
Aiemmin näimme nuo omituisen muotoiset säteilevät elementit, jotka ovat itse asiassa tukiasema-antennien säteileviä elementtejä. Oletko huomannut, että näiden säteilevien elementtien kulmat noudattavat tiettyä kaavaa: ne ovat joko "+"- tai "×"-muotoisia?
Tätä kutsuimme aiemmin "polarisaatioksi".
Kun radioaallot etenevät avaruudessa, niiden sähkökentän suunta muuttuu tietyn kaavan mukaan; tätä ilmiötä kutsutaan radioaaltojen polarisaatioksi.
Jos sähkömagneettisen aallon sähkökentän suunta on kohtisuorassa maahan nähden, sitä kutsutaan vertikaalisesti polarisoiduksi aalloksi. Vastaavasti, jos se on yhdensuuntainen maan kanssa, se on vaakasuoraan polarisoitunut aalto. Lisäksi on olemassa myös ±45° polarisaatioita.
Lisäksi sähkökentän suunta voi olla myös spiraalimaisesti pyörivä, mitä kutsutaan elliptisesti polarisoiduksi aalloksi.
Kaksoispolarisaatio tarkoittaa, että kaksi antennielementtiä on yhdistetty yhdeksi yksiköksi muodostaen kaksi itsenäistä aaltoa.
Kaksoispolarisoitujen antennien käyttö voi vähentää solujen peittoon tarvittavien antennien määrää, alentaa antennin asennusvaatimuksia ja siten pienentää investointeja varmistaen silti tehokkaan kuuluvuuden. Lyhyesti sanottuna se tarjoaa monia etuja.
Jatkamme keskustelua monisuuntaisista ja suuntaavista antenneista.
Miksi suunta-antennit voivat ohjata signaalin säteilyn suuntaa?
Katsotaanpa ensin kaaviota:
Tämän tyyppistä kaaviota kutsutaan antennin säteilykuvioksi.
Koska avaruus on kolmiulotteinen, tämä ylhäältä alas -näkymä ja edestä taaksepäin -näkymä tarjoavat selkeämmän ja intuitiivisemman tavan tarkkailla antennin säteilyn intensiteetin jakautumista.
Yllä oleva kuva on myös antennin säteilykuvio, jonka tuottavat pari puoliaallon symmetrisiä dipoleja, jotka muistuttavat jonkin verran tyhjänä olevaa rengasta.
Yksi antennin tärkeimmistä ominaisuuksista on sen säteilyalue.
Miten saamme tämän antennin säteilemään pidempään?
Vastaus on – lyömällä sitä!
Nyt säteilyetäisyys on paljon suurempi...
Ongelmana on, että säteily on näkymätöntä ja aineetonta; sitä ei voi nähdä tai koskettaa, eikä sitä voi valokuvatakaan.
Antenniteoriassa, jos haluat "lyödä" sitä, oikea lähestymistapa on lisätä säteilevien elementtien määrää.
Mitä enemmän säteileviä elementtejä, sitä tasaisemmaksi säteilykuvio muuttuu...
Okei, rengas on litistynyt kiekoksi, signaalin kantama on pidennetty ja se säteilee kaikkiin suuntiin, 360 astetta; se on monisuuntainen antenni. Tämän tyyppinen antenni sopii erinomaisesti käytettäväksi syrjäisillä, avoimilla alueilla. Kaupungissa tämän tyyppistä antennia on kuitenkin vaikea käyttää tehokkaasti.
Kaupungeissa, joissa on tiheää asutusta ja paljon rakennuksia, on yleensä tarpeen käyttää suunta-antenneja signaalin kattamiseksi tietyillä alueilla.
Siksi meidän on "muokattava" monisuuntaista antennia.
Ensin meidän täytyy löytää tapa "pakata" sen toinen puoli:
Miten puristamme sen kokoon? Lisäämme heijastimen ja asetamme sen toiselle puolelle. Sitten käytämme useita muuntimia ääniaaltojen "keskittymiseen".
Lopulta saamamme säteilykuvio näyttää tältä:
Kaaviossa säteilyn voimakkuuden omaavaa lohkoa kutsutaan päälohkoksi, kun taas muita lohkoja kutsutaan sivulohkoiksi tai toissijaislohkoiksi, ja takana on myös pieni häntä, jota kutsutaan takalohkoksi.
Näyttääkö tämä muoto vähän... munakoisolta?
Kuinka voit maksimoida tämän "munakoison" signaalin kattavuuden?
Sen pitäminen kädessä kadulla seisten ei todellakaan toimi; esteitä on liikaa.
Mitä korkeammalle seisot, sitä kauemmas näet, joten meidän on ehdottomasti pyrittävä korkeammalle.
Miten antenni suunnataan alaspäin korkealla? Se on hyvin yksinkertaista, kallista vain antennia alaspäin, eikö niin?
Kyllä, antennin kallistaminen suoraan asennuksen aikana on yksi menetelmä, jota kutsumme "mekaaniseksi alaspäin kallistukseksi".
Nykyaikaisissa antenneissa on tämä ominaisuus asennuksen aikana; mekaaninen varsi huolehtii siitä.
Mekaaninen alaspäin kallistuminen aiheuttaa kuitenkin myös ongelman—
Mekaanista alaspäin kallistusta käytettäessä antennin pystysuuntaisten ja vaakasuuntaisten komponenttien amplitudit pysyvät muuttumattomina, mikä johtaa antennin kuvion voimakkaaseen vääristymään.
Tämä ei todellakaan toimi, koska se vaikuttaisi signaalin kuuluvuuteen. Siksi käytimme toista menetelmää, joka on sähköinen alaskallistus eli yksinkertaisesti e-alaskallistus.
Lyhyesti sanottuna sähköinen alaspäin kallistus tarkoittaa antennin rungon fyysisen kulman pitämistä muuttumattomana ja antennielementtien vaiheen säätämistä kentänvoimakkuuden muuttamiseksi.
Mekaaniseen alaspäin kallistukseen verrattuna sähköisesti alaspäin kallistetuissa antenneissa on vähemmän muutoksia säteilykuviossa, ne mahdollistavat suuremmat alaspäin kallistuskulmat ja sekä pää- että takakeila on suunnattu alaspäin.
Käytännössä mekaanista ja sähköistä alaskallistusta käytetään tietenkin usein yhdessä.
Alaspäin kallistamisen jälkeen se näyttää tältä:
Tässä tilanteessa antennin pääasiallinen säteilyalue hyödynnetään varsin tehokkaasti.
Ongelmia on kuitenkin edelleen:
1. Pääkeilan ja alemman sivukeilan välissä olevassa säteilykuviossa on nollakohta, joka luo signaalin katvealueen kyseiselle alueelle. Tätä kutsutaan yleisesti "varjoefektiksi".
2. Ylemmällä sivulohkolla on korkea kulma, joka vaikuttaa kauempana oleviin alueisiin ja aiheuttaa helposti solujen välisiä häiriöitä, mikä tarkoittaa, että signaali vaikuttaa muihin soluihin.
Siksi meidän on pyrittävä täyttämään "alemman nollasyvyyden" aukko ja vaimentamaan "ylemmälle sivulohkolle" ominaista intensiteettiä.
Tarkat menetelmät sisältävät sivukeilan tason säätämistä ja säteenmuodostuksen kaltaisten tekniikoiden käyttöä. Tekniset yksityiskohdat ovat jonkin verran monimutkaisia. Jos olet kiinnostunut, voit etsiä asiaankuuluvaa tietoa itse.
Lisätietoja antenneista saat osoitteesta:
Julkaisun aika: 04.12.2025
