5 Варианты расположения антенно-фидерной системы базовой станции
Несмотря на все
разнообразие конкретных схем АФУ, они
обязательно содержат одинаковые
элементы, выполняющие определенные
функции. В качестве примера на рис.3.1
показана одна из возможных структурных
схем антенной системы базовой станции
мобильной связи с указанием всех типичных
АФУ.
Рисунок 3.1
1. Базовая станция
2. Направленная панельная антенна
3. Всенаправленная антенна
4. Делитель мощности
5. Грозоразрядник
6. Заземлитель
7. Главный фидер
8. Кабельная вставка
9. Коаксиальный разъем
Тенденции развития антенн базовых станций
На развитие антенн базовых станций и технологии, применяемые при их изготовлении сильное влияние оказывает рынок. Производители используют все свои возможности чтобы не отстать от новых тенденций и быть конкурентоспособными. Сегодня основной упор все также делается на несколько основных вещей:
1 . Расширение существующего диапазона частот
Интеграция в корпус антенн ряда функций базовых станций. Уже сейчас, в 3G сетях радиочастотные блоки располагаются на самой мачте. В 4G сетях устанавливаются активные модули, такие как усилители, модули преобразования и обработки сигнала, уже непосредственно в антенну
Типы антенн
1. Антенна всенаправленную антенну (OMNI DIRECTIONAL) (рис.5.1) — представляет собой в антенну с круговой диаграммой направленности, мощность излучения которой равномерна в пределах зоны ее действия.
Рисунок 5.1
Такая антенна начала использоваться с 1983 года и встречается до сих пор. Сети, построенные с применением этих антенн характеризуются малой емкостью.
2. Секторная антенна (рис. 5.2) — осуществляет прием/передачу сигнала в определенном секторе. В горизонтальной плоскости сектор, как правило, составляет 60, 90 или 120 градусов. В вертикальной — от 5 до 15 градусов.
Рисунок 5.2
Антенна впервые начала использоваться в 1989 году. У секторной антенны значительно больше усиление, что дает возможность обеспечить качественную и высокоскоростную связь.
3. Логопериодическая дипольная антенна (рис. 5.3) появилась в 1995 году. Имеет ряд преимуществ перед антеннами предыдущих поколений:
Есть возможность фокусировки диаграммы направленности
Интерференция значительно меньше
Более оптимальное разнесение диаграммы направленности по секторам
Рисунок 5.3
4. Антенны с кроссполяризацией (с двойной наклонной поляризацией) (рис 5.4). Такая антенна включет в себя ряд дипольных систем, независящих друг от друга. Главной особенностью этих систем являлось то, что они обеспечивали наклонную V-поляризацию (+45 или – 45 градусов). Такой вид антенн начали выпускать в 1998 году. Они также имели возможность регулировки угла наклона ДН в вертикальной плоскости.
Рисунок 5.4
В отличие от логопериодических антенн, которые выпускались до этого, такие антенны качественно отличаются тем, что пространственный разнос был реализован за счет поляризации. Таким образом, одна антенна с кроссполяризацией заменяла, по сути, две обычных антенны. А с помощью электрической регулировки можно было менять угол наклона диаграммы направленности без изменения самой ДН.
4. Усовершенствованные антенны с кроссполяризацией (с двойной наклонной поляризацией) (рис .5.5) 2001 году появилась модель антенны базовых станций, позволяющая не только электрически, а не механически, регулировать угол наклона диаграммы направленности, но и делать это дистанционно. Такая технология получила название RET – Remote Electrical Downtilt. Это было реализовано за счет внутреннего фазовращателя. Все эти новшества позволяли более точно управлять углом наклона ДН и устанавливать границы соты.
5. Многодиапазонные антенны (multiband). (рис.5.6). Появились в 2003).В ней соединены сразу две антенные решетки, которые работают в низком и высоком частотном диапазоне, в пределах одного обтекателя. Таким образом, значительно уменьшается воздействие ветра на мачту, а также достигается экономия места, которое занимает на мачте антенна. При этом, для каждого частотного диапазона предусмотрен независимый механизм изменения угла наклона диаграммы направленности.
Рисунок 5.5 Рисунок 5.6
6. 6-секторные антенны (рис 5.7). Благодаря им значительно повышается емкость обслуживания.
Рисунок 5.7
Литература
Громов В.Б., Алехин Ю.Н., Антенны сотовой связи: новая продукция KATHREIN, Мобильные системы, №3, 2000г.
Авксеньтьев А.А., Егоров А.Е., Сети связи – Казань: учебно-методический центр КНИТУ-КАИ, 2012
Бабков В. Ю., Вознюк М. А., Михайлов П. А., Сети мобильной связи. Частотно-территориальное планирование, 2007г.
Принципы функционирования систем сотовой радиосвязи / [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.radioscanner.ru/
Беспроводные сети. Современное состояние и перспективы развития радиосвязи / [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://l-nt.ru/
Основа сотовой сети - как строят базовые станции / [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.3dnews.ru/
Алехин Ю.Н., Лазарева Е.В., ООО "Фирма РКК", журнал «Мобильные системы» № 3 - 2002г.
Антенны базовых станций / [Электронный ресурс] / Режим доступа:http://pro3gsm.com