Eelmisest arutelust lähtuvalt, kuigi antennid on väga erineva kuju ja vormiga, saab neid sarnasuste põhjal laias laastus liigitada.
Lainepikkuse järgi: kesklaineantennid, lühilaineantennid, ülilühilaineantennid, mikrolaineantennid...
Jõudluse järgi: suure võimendusega antennid, keskmise võimendusega antennid...
Suunatundlikkuse järgi: omnisuunalised antennid, suundantennid, sektorantennid...
Rakenduse järgi: tugijaama antennid, televisiooniantennid, radariantennid, raadioantennid...
Struktuuri järgi: traatantennid,tasapinnalised antennid...
Süsteemi tüübi järgi: üheelemendilised antennid, antennimassiivid...
Täna keskendume tugijaamade antennide arutamisele.
Baasjaama antennid on baasjaama antennisüsteemi komponent ja oluline osa mobiilsidesüsteemist. Baasjaama antennid jagunevad üldiselt sise- ja välisantennideks. Siseantennide hulka kuuluvad tavaliselt ringsuunalised laeantennid ja suunatud seinaantennid. Keskendume välisantennidele, mis jagunevad samuti ringsuunalisteks ja suunatud tüüpideks. Suundantennid jagunevad edasi suunatud ühepolarisatsiooniga antennideks ja suunatud kahepolarisatsiooniga antennideks. Mis on polarisatsioon? Ärge muretsege, seda arutame hiljem. Kõigepealt räägime ringsuunalistest ja suundantennidest. Nagu nimigi ütleb, edastab ja võtab ringsuunaline antenn signaale vastu igas suunas, suundantenn aga edastab ja võtab vastu signaale kindlas suunas.
Välised kõiksuunalised antennid näevad välja sellised:
See on sisuliselt varras, mõned on paksud, teised õhukesed.
Võrreldes omnidirektaalsete antennidega on suundantennid reaalsetes rakendustes kõige laialdasemalt kasutatavad.
Enamasti näeb see välja nagu lameekraan, mistõttu seda nimetatakse paneelantenniks.
Tasapinnaline antenn koosneb peamiselt järgmistest osadest:
Kiirgav element (dipool)
Reflektor (alusplaat)
Elektrijaotusvõrk (toitevõrk)
Kapseldamine ja kaitse (antenni radoom)
Eelnevalt nägime neid kummalise kujuga kiirgavaid elemente, mis on tegelikult tugijaama antennide kiirgavad elemendid. Kas olete märganud, et nende kiirgavate elementide nurgad järgivad teatud mustrit: need on kas "+" või "×" kujulised.
Seda me nimetasime varem "polarisatsiooniks".
Kui raadiolained levivad ruumis, muutub nende elektrivälja suund vastavalt teatud mustrile; seda nähtust nimetatakse raadiolainete polarisatsiooniks.
Kui elektromagnetlaine elektrivälja suund on maapinnaga risti, nimetame seda vertikaalselt polariseeritud laineks. Samamoodi, kui see on maapinnaga paralleelne, on see horisontaalselt polariseeritud laine. Lisaks on olemas ka ±45° polarisatsioonid.
Lisaks võib elektrivälja suund olla ka spiraalselt pöörlev, mida nimetatakse elliptiliselt polariseeritud laineks.
Topeltpolarisatsioon tähendab, et kaks antennielementi on ühendatud ühes seadmes, moodustades kaks sõltumatut lainet.
Kahe polarisatsiooniga antennide kasutamine võib vähendada mobiilsidevõrgu katmiseks vajalike antennide arvu, alandada antenni paigaldamise nõudeid ja seega ka investeeringuid, tagades samal ajal tõhusa leviala. Lühidalt öeldes pakub see palju eeliseid.
Jätkame arutelu igasuunaliste ja suundantennide üle.
Miks saavad suunantennid signaali kiirguse suunda juhtida?
Vaatame kõigepealt diagrammi:
Seda tüüpi diagrammi nimetatakse antenni kiirgusmustriks.
Kuna ruum on kolmemõõtmeline, pakuvad see ülalt-alla vaade ja eest-taha vaade selgemat ja intuitiivsemat viisi antenni kiirgusintensiivsuse jaotuse jälgimiseks.
Ülalolev pilt on ka antenni kiirgusmuster, mille tekitavad paar poollaine sümmeetrilist dipooli, meenutades mõnevõrra lamedat rehvi.
Muide, antenni üks olulisemaid omadusi on selle kiirgusulatus.
Kuidas saaksime selle antenni kaugemale kiirgama panna?
Vastus on – seda lüües!
Nüüd on kiirguskaugus palju suurem...
Probleem on selles, et kiirgus on nähtamatu ja tabamatu; seda ei saa näha ega puudutada ning seda ei saa ka pildistada.
Antenni teoorias, kui soovite seda "laksutada", on õige lähenemisviis kiirgavate elementide arvu suurendamine.
Mida rohkem kiirgavaid elemente, seda lamedam on kiirgusmuster...
Olgu, rehv on kettaks lapikuks litsutud, signaali ulatus on laiendatud ja see kiirgab igas suunas, 360 kraadi; see on omnisuunaline antenn. Seda tüüpi antenn sobib suurepäraselt kasutamiseks kaugetes ja avatud piirkondades. Linnas on seda tüüpi antenni aga keeruline tõhusalt kasutada.
Linnades, kus on tihe asustus ja arvukalt hooneid, on tavaliselt vaja kasutada suundantenne, et tagada signaali leviala teatud piirkondades.
Seetõttu peame igasuunalist antenni "modifitseerima".
Esiteks peame leidma viisi, kuidas selle ühte külge "kokku suruda":
Kuidas me seda kokku surume? Lisame reflektori ja asetame selle ühele küljele. Seejärel kasutame helilainete "fokuseerimiseks" mitut muundurit.
Lõpuks näeb meie saadud kiirgusmuster välja selline:
Diagrammil nimetatakse kõrgeima kiirgusintensiivsusega lobe põhisagaraks, ülejäänud lobe aga külgsagarateks või sekundaarsagarateks ning tagaosas on ka väike saba, mida nimetatakse tagumiseks lobiks.
See kuju näeb natuke nagu... baklažaan?
Kuidas selle "baklažaani" signaali ulatust maksimeerida?
Tänaval seistes selle käes hoidmine kindlasti ei toimi; takistusi on liiga palju.
Mida kõrgemal sa seisad, seda kaugemale sa näed, seega peame kindlasti püüdlema kõrgema pinna poole.
Kuidas suunata antenni allapoole suurel kõrgusel? See on väga lihtne, lihtsalt kalluta antenn allapoole, eks?
Jah, antenni otsene kallutamine paigaldamise ajal on üks meetod, mida me nimetame "mehaaniliseks allapoole kallutamiseks".
Kõigil tänapäevastel antennidel on see paigaldamise ajal olemas; selle eest hoolitseb mehaaniline käsi.
Mehaaniline allakallutamine tekitab aga ka probleemi –
Mehaanilise allapoole kallutamise kasutamisel jäävad antenni vertikaalsete ja horisontaalsete komponentide amplituudid muutumatuks, mille tulemuseks on antenni mustri tugev moonutus.
See kindlasti ei toimi, kuna see mõjutaks signaali leviala. Seetõttu võtsime kasutusele teise meetodi, milleks on elektriline allakallutamine ehk lihtsalt e-allakallutamine.
Lühidalt öeldes hõlmab elektriline allapoole kallutamine antenni kere füüsilise nurga muutmata jätmist ja antenni elementide faasi reguleerimist väljatugevuse muutmiseks.
Võrreldes mehaanilise allapoole kallutamisega antennidega muutuvad elektriliselt allapoole kallutatavate antennide kiirgusmustrid vähem, need võimaldavad suuremaid allapoole kallutamise nurki ning nii peamine kui ka tagumine lobe on suunatud allapoole.
Muidugi kasutatakse praktikas mehaanilist ja elektrilist allakallutamist sageli koos.
Pärast allapoole kallutamise rakendamist näeb see välja selline:
Sellises olukorras kasutatakse antenni peamist kiirgusulatust üsna tõhusalt.
Siiski on probleeme endiselt:
1. Peamise ja alumise külgmise lobe vahel on kiirgusmustris null, mis tekitab selles piirkonnas signaali pimeala. Seda nimetatakse tavaliselt "varjuefektiks".
2. Ülemisel külgmisel lobil on kõrge nurk, mis mõjutab kaugemal asuvaid alasid ja põhjustab kergesti rakkudevahelist interferentsi, mis tähendab, et signaal mõjutab ka teisi rakke.
Seetõttu peame püüdma täita tühimikku "alumises nullsügavuses" ja maha suruma "ülemise külgsagara" intensiivsust.
Spetsiifilised meetodid hõlmavad külgloobi taseme reguleerimist ja selliste tehnikate nagu kiirguse kujundamine kasutamist. Tehnilised üksikasjad on mõnevõrra keerulised. Kui olete huvitatud, saate ise asjakohast teavet otsida.
Antennide kohta lisateabe saamiseks külastage palun järgmist saiti:
Postituse aeg: 04. detsember 2025
