I fortsättning på den föregående diskussionen, även om antenner finns i en mängd olika former och utformningar, kan de i stort sett kategoriseras baserat på likheter.
Efter våglängd: mellanvågsantenner, kortvågsantenner, ultrakortvågsantenner, mikrovågsantenner...
Efter prestanda: antenner med hög förstärkning, antenner med medelhög förstärkning...
Efter riktning: rundstrålande antenner, riktantenner, sektorantenner...
Användningsområden: basstationsantenner, tv-antenner, radarantenner, radioantenner...
Enligt struktur: trådantenner,plana antenner...
Efter systemtyp: antenner med en element, antennmatriser...
Idag kommer vi att fokusera på att diskutera basstationsantenner.
Basstationsantenner är en del av basstationens antennsystem och en viktig del av mobilkommunikationssystemet. Basstationsantenner delas generellt in i inomhus- och utomhusantenner. Inomhusantenner inkluderar vanligtvis rundstrålande takantenner och riktade väggmonterade antenner. Vi kommer att fokusera på utomhusantenner, som också delas in i rundstrålande och riktade typer. Riktade antenner delas vidare in i riktade enkelpolariserade antenner och riktade dubbelpolariserade antenner. Vad är polarisering? Oroa dig inte, vi diskuterar det senare. Låt oss först prata om rundstrålande och riktade antenner. Som namnet antyder sänder och tar emot en rundstrålande antenn signaler i alla riktningar, medan en riktad antenn sänder och tar emot signaler i en specifik riktning.
Utomhus rundstrålande antenner ser ut så här:
Det är i huvudsak en stav, vissa är tjocka, andra är tunna.
Jämfört med rundstrålande antenner är riktade antenner de mest använda i verkliga tillämpningar.
För det mesta ser den ut som en platt skärm, vilket är anledningen till att den kallas en panelantenn.
En planarantenn består huvudsakligen av följande delar:
Strålande element (dipol)
Reflektor (bottenplatta)
Kraftdistributionsnät (matningsnät)
Inkapsling och skydd (antennradom)
Tidigare såg vi de där konstigt formade strålande elementen, som egentligen är de strålande elementen i basstationsantenner. Har du märkt att vinklarna på dessa strålande element följer ett visst mönster: de är antingen i form av ett "+" eller ett "×"?
Detta är vad vi tidigare kallade "polarisering".
När radiovågor utbreder sig i rymden ändras riktningen på deras elektriska fält enligt ett visst mönster; detta fenomen kallas polarisering av radiovågor.
Om det elektriska fältets riktning för en elektromagnetisk våg är vinkelrät mot marken kallar vi den en vertikalt polariserad våg. På samma sätt, om den är parallell med marken, är den en horisontellt polariserad våg. Dessutom finns det även ±45° polarisationer.
Dessutom kan det elektriska fältet också vara spiralformigt roterande, vilket kallas en elliptiskt polariserad våg.
Dubbelpolarisering innebär att två antennelement kombineras i en enda enhet och bildar två oberoende vågor.
Att använda dubbelpolariserade antenner kan minska antalet antenner som behövs för mobiltäckning, sänka kraven för antenninstallation och därmed minska investeringar, samtidigt som effektiv täckning säkerställs. Kort sagt, det erbjuder många fördelar.
Vi fortsätter vår diskussion om rundstrålande och riktade antenner.
Varför kan riktantenner styra riktningen på signalstrålningen?
Låt oss först titta på ett diagram:
Denna typ av diagram kallas ett antennstrålningsmönster.
Eftersom rymden är tredimensionell ger denna vy uppifrån och ner och framifrån-bakifrån ett tydligare och mer intuitivt sätt att observera fördelningen av antennens strålningsintensitet.
Bilden ovan visar också ett antennstrålningsmönster som produceras av ett par halvvågssymmetriska dipoler, något som liknar ett däck som ligger platt.
På tal om det, en av de viktigaste egenskaperna hos en antenn är dess strålningsområde.
Hur kan vi få den här antennen att stråla ut ytterligare?
Svaret är – genom att slå på den!
Nu kommer strålningsavståndet att vara mycket större...
Problemet är att strålning är osynlig och ogripbar; du kan inte se den eller röra vid den, och du kan inte heller fotografera den.
I antennteorin, om man vill "slå" till den, är det korrekta tillvägagångssättet att öka antalet strålande element.
Ju fler strålande element, desto plattare blir strålningsmönstret...
Okej, däcket har plattats till en skiva, signalräckvidden är utökad och den strålar ut i alla riktningar, 360 grader; det är en rundstrålande antenn. Den här typen av antenn är utmärkt för användning i avlägsna, öppna områden. Men i en stad är den här typen av antenn svår att använda effektivt.
I städer, där det finns tät befolkning och många byggnader, är det vanligtvis nödvändigt att använda riktantenner för att ge signaltäckning till specifika områden.
Därför behöver vi "modifiera" den rundstrålande antennen.
Först måste vi hitta ett sätt att "komprimera" ena sidan av den:
Hur komprimerar vi det? Vi lägger till en reflektor och placerar den på ena sidan. Sedan använder vi flera givare för att "fokusera" ljudvågorna.
Slutligen ser strålningsmönstret vi erhöll ut så här:
I diagrammet kallas loben med högst strålningsintensitet för huvudloben, medan de återstående loberna kallas sidolober eller sekundärlober, och det finns också en liten svans längst bak som kallas bakloben.
Öh, den här formen ser lite ut som... en aubergine?
Angående denna "aubergine", hur kan man maximera dess signaltäckning?
Att hålla den medan man står på gatan kommer definitivt inte att fungera; det finns för många hinder.
Ju högre man står, desto längre kan man se, så vi måste definitivt sikta mot högre mark.
När man är på hög höjd, hur riktar man antennen nedåt? Det är väldigt enkelt, bara luta antennen nedåt, eller hur?
Ja, att luta antennen direkt under installationen är en metod som vi kallar "mekanisk nedåtlutning".
Moderna antenner har alla denna funktion under installationen; en mekanisk arm tar hand om det.
Mekanisk nedåtlutning innebär dock också ett problem—
Vid mekanisk nedåtlutning förblir amplituderna för antennens vertikala och horisontella komponenter oförändrade, vilket resulterar i allvarlig distorsion av antennens mönster.
Detta kommer definitivt inte att fungera, eftersom det skulle påverka signaltäckningen. Därför använde vi en annan metod, som är elektrisk nedåtlutning, eller helt enkelt e-nedåtlutning.
Kort sagt innebär elektrisk nedåtlutning att antennkroppens fysiska vinkel hålls oförändrad och att antennelementens fas justeras för att ändra fältstyrkan.
Jämfört med mekanisk nedåtlutning uppvisar elektriskt nedåtlutade antenner mindre förändring i sitt strålningsmönster, möjliggör större nedåtlutningsvinklar och både huvudloben och bakloben är riktade nedåt.
Naturligtvis används mekanisk nedåttilt och elektrisk nedåttilt ofta i kombination i praktisk användning.
Efter att ha tillämpat nedåtlutningen ser det ut så här:
I denna situation utnyttjas antennens huvudsakliga strålningsområde ganska effektivt.
Problem kvarstår dock fortfarande:
1. Det finns en nollpunkt i strålningsmönstret mellan huvudloben och den nedre sidoloben, vilket skapar en signalblind fläck i det området. Detta kallas vanligtvis "skuggeffekten".
2. Den övre sidoloben har en hög vinkel, vilket påverkar områden på ett större avstånd och lätt orsakar interferens mellan celler, vilket innebär att signalen kommer att påverka andra celler.
Därför måste vi sträva efter att fylla gapet i det "nedre nulldjupet" och undertrycka intensiteten hos den "övre sidoloben".
De specifika metoderna innefattar justering av sidolobsnivån och användning av tekniker som strålformning. De tekniska detaljerna är något komplexa. Om du är intresserad kan du söka efter relevant information själv.
För att lära dig mer om antenner, besök:
Publiceringstid: 4 december 2025
