V nadväznosti na predchádzajúcu diskusiu, hoci antény majú širokú škálu tvarov a foriem, možno ich vo všeobecnosti kategorizovať na základe podobností.
Podľa vlnovej dĺžky: strednovlnné antény, krátkovlnné antény, ultrakrátkovlnné antény, mikrovlnné antény...
Podľa výkonu: antény s vysokým ziskom, antény so stredným ziskom...
Podľa smerovosti: všesmerové antény, smerové antény, sektorové antény...
Podľa použitia: antény základňových staníc, televízne antény, radarové antény, rádiové antény...
Podľa štruktúry: drôtové antény,planárne antény...
Podľa typu systému: antény s jedným prvkom, anténne sústavy...
Dnes sa zameriame na diskusiu o anténach základňových staníc.
Antény základňových staníc sú súčasťou anténneho systému základňových staníc a dôležitou súčasťou mobilného komunikačného systému. Antény základňových staníc sa vo všeobecnosti delia na vnútorné a vonkajšie antény. Vnútorné antény zvyčajne zahŕňajú všesmerové stropné antény a smerové nástenné antény. Zameriame sa na vonkajšie antény, ktoré sa tiež delia na všesmerové a smerové typy. Smerové antény sa ďalej delia na smerové jednosmerové antény a smerové dvojsmerové antény. Čo je polarizácia? Nebojte sa, o tom si povieme neskôr. Najprv si povedzme niečo o všesmerových a smerových anténach. Ako už názov napovedá, všesmerová anténa vysiela a prijíma signály vo všetkých smeroch, zatiaľ čo smerová anténa vysiela a prijíma signály v konkrétnom smere.
Vonkajšie všesmerové antény vyzerajú takto:
Je to v podstate tyč, niektoré sú hrubé, iné tenké.
V porovnaní s všesmerovými anténami sú smerové antény najpoužívanejšie v reálnych aplikáciách.
Väčšinou vyzerá ako plochý panel, a preto sa nazýva panelová anténa.
Planárna anténa sa skladá hlavne z nasledujúcich častí:
Vyžarujúci prvok (dipól)
Reflektor (základná doska)
Rozvodná sieť elektrickej energie (napájacia sieť)
Zapuzdrenie a ochrana (radom antény)
Predtým sme videli tie zvláštne tvarované vyžarovacie prvky, ktoré sú v skutočnosti vyžarovacími prvkami antén základňových staníc. Všimli ste si, že uhly týchto vyžarovacích prvkov sledujú určitý vzorec: majú buď tvar „+“, alebo tvar „ד.
Toto sme predtým nazvali „polarizácia“.
Keď sa rádiové vlny šíria v priestore, smer ich elektrického poľa sa mení podľa určitého vzoru; tento jav sa nazýva polarizácia rádiových vĺn.
Ak je smer elektrického poľa elektromagnetickej vlny kolmý na zem, nazývame ju vertikálne polarizovanou vlnou. Podobne, ak je rovnobežné so zemou, ide o horizontálne polarizovanú vlnu. Okrem toho existujú aj polarizácie ±45°.
Okrem toho môže byť smer elektrického poľa aj špirálovito rotujúci, čo sa nazýva elipticky polarizovaná vlna.
Duálna polarizácia znamená, že dva anténne prvky sú kombinované v jednej jednotke a vytvárajú dve nezávislé vlny.
Použitie duálne polarizovaných antén môže znížiť počet antén potrebných na pokrytie signálom, znížiť požiadavky na inštaláciu antény, a tým znížiť investície, pričom stále zabezpečuje efektívne pokrytie. Stručne povedané, ponúka mnoho výhod.
Pokračujeme v diskusii o všesmerových a smerových anténach.
Prečo môžu smerové antény ovládať smer vyžarovania signálu?
Pozrime sa najprv na diagram:
Tento typ diagramu sa nazýva vyžarovací diagram antény.
Keďže priestor je trojrozmerný, tento pohľad zhora nadol a pohľad spredu dozadu poskytuje jasnejší a intuitívnejší spôsob pozorovania rozloženia intenzity žiarenia antény.
Obrázok vyššie zobrazuje aj vyžarovací diagram antény vytvorený dvojicou polvlnných symetrických dipólov, ktoré trochu pripomínajú defektnú pneumatiku.
Keď už o tom hovoríme, jednou z najdôležitejších charakteristík antény je jej dosah žiarenia.
Ako môžeme dosiahnuť, aby táto anténa vyžarovala ďalej?
Odpoveď znie – udretím!
Teraz bude radiačná vzdialenosť oveľa väčšia...
Problém je v tom, že žiarenie je neviditeľné a nehmotné; nemôžete ho vidieť ani sa ho dotknúť a nemôžete ho ani odfotografovať.
V teórii antén, ak ju chcete „fackať“, správnym prístupom je zvýšiť počet vyžarujúcich prvkov.
Čím viac vyžarujúcich prvkov, tým plochejší je vyžarovací diagram...
Dobre, pneumatika bola sploštená do disku, dosah signálu sa zväčšil a vyžaruje všetkými smermi, 360 stupňov; je to všesmerová anténa. Tento typ antény je vynikajúci na použitie v odľahlých, otvorených oblastiach. V meste je však tento typ antény ťažké efektívne používať.
V mestách s hustou populáciou a množstvom budov je zvyčajne potrebné použiť smerové antény na pokrytie signálom určitých oblastí.
Preto musíme „upraviť“ všesmerovú anténu.
Najprv musíme nájsť spôsob, ako „skomprimovať“ jednu jeho stranu:
Ako to stlačíme? Pridáme reflektor a umiestnime ho na jednu stranu. Potom použijeme viacero meničov na „zaostrenie“ zvukových vĺn.
Nakoniec, vyžarovací diagram, ktorý sme získali, vyzerá takto:
Na diagrame sa lalok s najvyššou intenzitou žiarenia nazýva hlavný lalok, zatiaľ čo zvyšné laloky sa nazývajú bočné laloky alebo sekundárne laloky a vzadu je aj malý chvostík nazývaný zadný lalok.
Eh, tento tvar vyzerá trochu ako... baklažán?
Čo sa týka tohto „baklažánu“, ako môžete maximalizovať pokrytie jeho signálom?
Držať ho, keď stojíte na ulici, určite nebude fungovať; je tam príliš veľa prekážok.
Čím vyššie stojíte, tým ďalej dovidíte, takže sa určite musíme zamerať na vyššie položené miesta.
Keď ste vo vysokej nadmorskej výške, ako namierite anténu smerom nadol? Je to veľmi jednoduché, stačí nakloniť anténu smerom nadol, však?
Áno, naklonenie antény priamo počas inštalácie je jedna z metód, ktorú nazývame „mechanické naklonenie“.
Všetky moderné antény majú túto schopnosť počas inštalácie; stará sa o to mechanické rameno.
Mechanické nakláňanie však predstavuje aj problém –
Pri použití mechanického nakláňania zostávajú amplitúdy vertikálnej a horizontálnej zložky antény nezmenené, čo vedie k výraznému skresleniu vyžarovacieho diagramu antény.
Toto určite nebude fungovať, pretože by to ovplyvnilo pokrytie signálom. Preto sme zvolili inú metódu, ktorou je elektrické nakláňanie smerom nadol alebo jednoducho e-nakláňanie smerom nadol.
Stručne povedané, elektrické nakláňanie zahŕňa udržiavanie fyzického uhla tela antény nezmeneného a úpravu fázy prvkov antény tak, aby sa zmenila intenzita poľa.
V porovnaní s mechanickým nakláňaním smerom nadol vykazujú elektricky nakláňané antény menšiu zmenu vo svojom vyžarovacom diagrame, umožňujú väčšie uhly nakláňania smerom nadol a hlavný aj zadný lalok sú smerované nadol.
Samozrejme, v praxi sa mechanické a elektrické sklápanie často používajú v kombinácii.
Po použití naklonenia to vyzerá takto:
V tejto situácii je hlavný vyžarovací dosah antény využitý pomerne efektívne.
Problémy však stále pretrvávajú:
1. V vyžarovacom diagrame medzi hlavným lalokom a dolným bočným lalokom je nulová zóna, ktorá v tejto oblasti vytvára slepé miesto signálu. Toto sa bežne označuje ako „tieňový efekt“.
2. Horný bočný lalok má vysoký uhol, čo ovplyvňuje oblasti vo väčšej vzdialenosti a ľahko spôsobuje interferenciu medzi bunkami, čo znamená, že signál ovplyvní aj iné bunky.
Preto sa musíme snažiť vyplniť medzeru v „dolnej nulovej hĺbke“ a potlačiť intenzitu „horného bočného laloku“.
Konkrétne metódy zahŕňajú úpravu úrovne bočných lalokov a použitie techník, ako je tvarovanie lúča. Technické detaily sú trochu zložité. Ak máte záujem, môžete si relevantné informácie vyhľadať sami.
Ak sa chcete dozvedieť viac o anténach, navštívte stránku:
Čas uverejnenia: 4. decembra 2025
