Bersambung daripada perbincangan sebelumnya, walaupun antena terdapat dalam pelbagai bentuk dan rupa, ia boleh dikategorikan secara meluas berdasarkan persamaan.
Mengikut panjang gelombang: antena gelombang sederhana, antena gelombang pendek, antena gelombang ultra pendek, antena gelombang mikro...
Mengikut prestasi: antena bergandingan tinggi, antena bergandingan sederhana...
Mengikut kearah: antena omnidirectional, antena berarah, antena sektor...
Mengikut aplikasi: antena stesen pangkalan, antena televisyen, antena radar, antena radio...
Mengikut struktur: antena wayar,antena satah...
Mengikut jenis sistem: antena elemen tunggal, susunan antena...
Hari ini kita akan menumpukan pada perbincangan tentang antena stesen pangkalan.
Antena stesen pangkalan merupakan komponen sistem antena stesen pangkalan dan bahagian penting dalam sistem komunikasi mudah alih. Antena stesen pangkalan secara amnya dibahagikan kepada antena dalaman dan luaran. Antena dalaman biasanya merangkumi antena siling omnidirectional dan antena yang dipasang di dinding berarah. Kita akan menumpukan pada antena luaran, yang juga dibahagikan kepada jenis omnidirectional dan berarah. Antena berarah dibahagikan lagi kepada antena berkutub tunggal berarah dan antena berkutub dwi-arah. Apakah itu polarisasi? Jangan risau, kita akan membincangkannya kemudian. Mari kita bincangkan dahulu tentang antena omnidirectional dan berarah. Seperti namanya, antena omnidirectional menghantar dan menerima isyarat ke semua arah, manakala antena berarah menghantar dan menerima isyarat ke arah tertentu.
Antena omnidirectional luar kelihatan seperti ini:
Ia pada asasnya sebatang joran, ada yang tebal, ada yang nipis.
Berbanding dengan antena omnidirectional, antena berarah adalah yang paling banyak digunakan dalam aplikasi dunia sebenar.
Kebanyakan masa, ia kelihatan seperti panel rata, itulah sebabnya ia dipanggil antena panel.
Antena planar terutamanya terdiri daripada bahagian-bahagian berikut:
Unsur pemancar (dipol)
Pemantul (plat asas)
Rangkaian pengagihan kuasa (rangkaian pemakanan)
Enkapsulasi dan perlindungan (radom antena)
Sebelum ini, kita telah melihat elemen pancaran berbentuk pelik itu, yang sebenarnya merupakan elemen pancaran antena stesen pangkalan. Pernahkah anda perasan bahawa sudut elemen pancaran ini mengikuti corak tertentu: ia sama ada dalam bentuk "+" atau "×".
Inilah yang kami sebutkan sebelum ini sebagai "polarisasi".
Apabila gelombang radio merambat di angkasa, arah medan elektriknya berubah mengikut corak tertentu; fenomena ini dipanggil polarisasi gelombang radio.
Jika arah medan elektrik gelombang elektromagnet berserenjang dengan tanah, kita memanggilnya gelombang terkutub menegak. Begitu juga, jika ia selari dengan tanah, ia adalah gelombang terkutub mendatar. Di samping itu, terdapat juga polarisasi ±45°.
Tambahan pula, arah medan elektrik juga boleh berputar secara spiral, yang dipanggil gelombang terkutub elips.
Polarisasi berganda bermaksud dua elemen antena digabungkan dalam satu unit, membentuk dua gelombang bebas.
Penggunaan antena dwi-kutub boleh mengurangkan bilangan antena yang diperlukan untuk liputan sel, mengurangkan keperluan pemasangan antena, dan seterusnya mengurangkan pelaburan, sambil memastikan liputan yang berkesan. Pendek kata, ia menawarkan banyak kelebihan.
Kita teruskan perbincangan kita tentang antena omnidirectional dan berarah.
Mengapakah antena berarah boleh mengawal arah sinaran isyarat?
Mari kita lihat gambar rajah terlebih dahulu:
Gambar rajah jenis ini dipanggil corak sinaran antena.
Oleh kerana ruang bersifat tiga dimensi, pandangan dari atas ke bawah dan pandangan dari depan ke belakang ini memberikan cara yang lebih jelas dan intuitif untuk memerhatikan taburan keamatan sinaran antena.
Imej di atas juga merupakan corak sinaran antena yang dihasilkan oleh sepasang dipol simetri separuh gelombang, agak menyerupai tayar yang terbaring rata.
Bercakap tentang itu, salah satu ciri antena yang paling penting ialah julat sinarannya.
Bagaimanakah kita boleh membuat antena ini memancarkan lebih jauh?
Jawapannya ialah—dengan memukulnya!
Sekarang jarak radiasi akan menjadi jauh lebih besar...
Masalahnya, radiasi tidak dapat dilihat dan tidak ketara; anda tidak dapat melihatnya atau menyentuhnya, dan anda juga tidak dapat mengambil gambarnya.
Dalam teori antena, jika anda mahu "menamparnya", pendekatan yang betul adalah dengan meningkatkan bilangan elemen pemancar.
Lebih banyak unsur yang memancar, lebih rata corak sinaran itu...
Baiklah, tayar telah diratakan menjadi cakera, julat isyarat dilanjutkan, dan ia memancar ke semua arah, 360 darjah; ia adalah antena omnidirectional. Antena jenis ini sangat baik untuk digunakan di kawasan terpencil dan terbuka. Walau bagaimanapun, di bandar, antena jenis ini sukar digunakan dengan berkesan.
Di bandar-bandar, di mana terdapat populasi yang padat dan banyak bangunan, biasanya perlu menggunakan antena berarah untuk menyediakan liputan isyarat ke kawasan tertentu.
Oleh itu, kita perlu "mengubah suai" antena omnidirectional.
Pertama, kita perlu mencari cara untuk "memampatkan" satu sisinya:
Bagaimanakah kita memampatkannya? Kita menambah pemantul dan meletakkannya di satu sisi. Kemudian, kita menggunakan pelbagai transduser untuk "memfokuskan" gelombang bunyi.
Akhirnya, corak sinaran yang kami peroleh kelihatan seperti ini:
Dalam rajah, lobus dengan keamatan sinaran tertinggi dipanggil lobus utama, manakala lobus yang tinggal dipanggil lobus sisi atau lobus sekunder, dan terdapat juga ekor kecil di bahagian belakang yang dipanggil lobus belakang.
Eh, bentuk ini nampak macam... terung?
Berkenaan "terung" ini, bagaimana anda boleh memaksimumkan liputan isyaratnya?
Memegangnya sambil berdiri di jalan pasti tidak akan berjaya; terdapat terlalu banyak halangan.
Lebih tinggi anda berdiri, lebih jauh anda dapat melihat, jadi kita pasti perlu menyasarkan ke tempat yang lebih tinggi.
Apabila anda berada di altitud tinggi, bagaimana anda menghalakan antena ke bawah? Ia sangat mudah, cuma condongkan antena ke bawah, bukan?
Ya, mencondongkan antena secara langsung semasa pemasangan adalah salah satu kaedah, yang kami panggil "penurunan condong mekanikal".
Antena moden semuanya mempunyai keupayaan ini semasa pemasangan; lengan mekanikal akan menguruskannya.
Walau bagaimanapun, penurunan condong mekanikal juga menimbulkan masalah—
Apabila menggunakan downtilting mekanikal, amplitud komponen menegak dan mendatar antena kekal tidak berubah, mengakibatkan herotan corak antena yang teruk.
Ini pasti tidak akan berjaya, kerana ia akan menjejaskan liputan isyarat. Oleh itu, kami menggunakan kaedah lain, iaitu penurunan condong elektrik, atau ringkasnya penurunan condong elektronik.
Pendek kata, penurunan condong elektrik melibatkan pengekalan sudut fizikal badan antena tidak berubah dan melaraskan fasa elemen antena untuk mengubah kekuatan medan.
Berbanding dengan kecondongan menurun mekanikal, antena yang dicondongkan menurun secara elektrik mempamerkan kurang perubahan dalam corak sinarannya, membolehkan sudut kecondongan menurun yang lebih besar, dan kedua-dua lobus utama dan lobus belakang dihalakan ke bawah.
Sudah tentu, dalam penggunaan praktikal, kecondongan menurun mekanikal dan kecondongan menurun elektrik sering digunakan secara gabungan.
Selepas menggunakan downtilt, ia kelihatan seperti ini:
Dalam keadaan ini, julat sinaran utama antena digunakan dengan agak berkesan.
Walau bagaimanapun, masalah masih wujud:
1. Terdapat nol dalam corak sinaran antara lobus utama dan lobus bahagian bawah, mewujudkan titik buta isyarat di kawasan tersebut. Ini biasanya dirujuk sebagai "kesan bayang-bayang".
2. Cuping bahagian atas mempunyai sudut yang tinggi, menjejaskan kawasan pada jarak yang lebih jauh dan mudah menyebabkan gangguan antara sel, bermakna isyarat akan menjejaskan sel lain.
Oleh itu, kita mesti berusaha untuk mengisi jurang dalam "kedalaman nol bawah" dan menyekat keamatan "lobe sisi atas".
Kaedah khusus melibatkan pelarasan paras cuping sisi dan menggunakan teknik seperti pembentukan pancaran. Butiran teknikalnya agak rumit. Jika anda berminat, anda boleh mencari maklumat yang berkaitan sendiri.
Untuk mengetahui lebih lanjut tentang antena, sila layari:
Masa siaran: 04 Dis-2025
