Συνεχίζοντας από την προηγούμενη συζήτηση, αν και οι κεραίες διατίθενται σε μια μεγάλη ποικιλία σχημάτων και μορφών, μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε γενικές γραμμές με βάση τις ομοιότητές τους.
Ανά μήκος κύματος: κεραίες μεσαίων κυμάτων, κεραίες βραχέων κυμάτων, κεραίες υπερβραχέων κυμάτων, κεραίες μικροκυμάτων...
Με βάση την απόδοση: κεραίες υψηλής απολαβής, κεραίες μεσαίας απολαβής...
Με κατευθυντικότητα: πανκατευθυντικές κεραίες, κατευθυντικές κεραίες, τομεακές κεραίες...
Με εφαρμογή: κεραίες σταθμών βάσης, κεραίες τηλεόρασης, κεραίες ραντάρ, κεραίες ραδιοφώνου...
Με δομή: κεραίες καλωδίων,επίπεδες κεραίες...
Ανά τύπο συστήματος: κεραίες ενός στοιχείου, συστοιχίες κεραιών...
Σήμερα θα επικεντρωθούμε στη συζήτηση για τις κεραίες σταθμών βάσης.
Οι κεραίες των σταθμών βάσης αποτελούν μέρος του συστήματος κεραιών των σταθμών βάσης και σημαντικό μέρος του συστήματος κινητής επικοινωνίας. Οι κεραίες των σταθμών βάσης γενικά χωρίζονται σε εσωτερικές και εξωτερικές κεραίες. Οι εσωτερικές κεραίες συνήθως περιλαμβάνουν πανκατευθυντικές κεραίες οροφής και κατευθυντικές κεραίες τοίχου. Θα επικεντρωθούμε στις εξωτερικές κεραίες, οι οποίες επίσης χωρίζονται σε πανκατευθυντικές και κατευθυντικές. Οι κατευθυντικές κεραίες υποδιαιρούνται περαιτέρω σε κατευθυντικές μονοπολικές κεραίες και κατευθυντικές διπλοπολικές κεραίες. Τι είναι η πόλωση; Μην ανησυχείτε, θα το συζητήσουμε αργότερα. Ας μιλήσουμε πρώτα για τις πανκατευθυντικές και κατευθυντικές κεραίες. Όπως υποδηλώνει το όνομα, μια πανκατευθυντική κεραία μεταδίδει και λαμβάνει σήματα προς όλες τις κατευθύνσεις, ενώ μια κατευθυντική κεραία μεταδίδει και λαμβάνει σήματα προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση.
Οι εξωτερικές πανκατευθυντικές κεραίες μοιάζουν με αυτό:
Είναι ουσιαστικά μια ράβδος, μερικές είναι χοντρές, άλλες είναι λεπτές.
Σε σύγκριση με τις πανκατευθυντικές κεραίες, οι κατευθυντικές κεραίες χρησιμοποιούνται ευρύτερα σε εφαρμογές στον πραγματικό κόσμο.
Τις περισσότερες φορές, μοιάζει με επίπεδη οθόνη, γι' αυτό και ονομάζεται κεραία πάνελ.
Μια επίπεδη κεραία αποτελείται κυρίως από τα ακόλουθα μέρη:
Στοιχείο ακτινοβολίας (δίπολο)
Ανακλαστήρας (βάση)
Δίκτυο διανομής ενέργειας (δίκτυο τροφοδοσίας)
Ενθυλάκωση και προστασία (ραδιοθόλος κεραίας)
Προηγουμένως, είδαμε αυτά τα παράξενα σχήματα ακτινοβολούντα στοιχεία, τα οποία στην πραγματικότητα είναι τα ακτινοβολούντα στοιχεία των κεραιών των σταθμών βάσης. Έχετε παρατηρήσει ότι οι γωνίες αυτών των ακτινοβολούντων στοιχείων ακολουθούν ένα συγκεκριμένο μοτίβο: έχουν είτε σχήμα "+" είτε σχήμα "×".
Αυτό είναι που ονομάσαμε νωρίτερα «πόλωση».
Όταν τα ραδιοκύματα διαδίδονται στο διάστημα, η κατεύθυνση του ηλεκτρικού τους πεδίου αλλάζει σύμφωνα με ένα συγκεκριμένο μοτίβο· αυτό το φαινόμενο ονομάζεται πόλωση των ραδιοκυμάτων.
Εάν η κατεύθυνση του ηλεκτρικού πεδίου ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος είναι κάθετη προς το έδαφος, το ονομάζουμε κάθετα πολωμένο κύμα. Ομοίως, εάν είναι παράλληλο προς το έδαφος, είναι οριζόντια πολωμένο κύμα. Επιπλέον, υπάρχουν επίσης πολώσεις ±45°.
Επιπλέον, η κατεύθυνση του ηλεκτρικού πεδίου μπορεί επίσης να είναι σπειροειδώς περιστρεφόμενη, κάτι που ονομάζεται ελλειπτικά πολωμένο κύμα.
Η διπλή πόλωση σημαίνει ότι δύο στοιχεία κεραίας συνδυάζονται σε μία μόνο μονάδα, σχηματίζοντας δύο ανεξάρτητα κύματα.
Η χρήση κεραιών διπλής πόλωσης μπορεί να μειώσει τον αριθμό των κεραιών που απαιτούνται για την κάλυψη κυψέλης, να μειώσει τις απαιτήσεις για την εγκατάσταση κεραιών και, ως εκ τούτου, να μειώσει τις επενδύσεις, εξασφαλίζοντας παράλληλα αποτελεσματική κάλυψη. Με λίγα λόγια, προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα.
Συνεχίζουμε τη συζήτησή μας σχετικά με τις πανκατευθυντικές και κατευθυντικές κεραίες.
Γιατί οι κατευθυντικές κεραίες μπορούν να ελέγχουν την κατεύθυνση της ακτινοβολίας σήματος;
Ας δούμε πρώτα ένα διάγραμμα:
Αυτός ο τύπος διαγράμματος ονομάζεται διάγραμμα ακτινοβολίας κεραίας.
Επειδή ο χώρος είναι τρισδιάστατος, αυτή η προβολή από πάνω προς τα κάτω και η προβολή από εμπρός προς τα πίσω παρέχουν έναν πιο σαφή και διαισθητικό τρόπο παρατήρησης της κατανομής της έντασης της ακτινοβολίας της κεραίας.
Η παραπάνω εικόνα είναι επίσης ένα διάγραμμα ακτινοβολίας κεραίας που παράγεται από ένα ζεύγος συμμετρικών διπόλων ημικύματος, που μοιάζει κάπως με ένα ελαστικό που είναι σκασμένο.
Μιλώντας για αυτό, ένα από τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά μιας κεραίας είναι το εύρος ακτινοβολίας της.
Πώς μπορούμε να κάνουμε αυτή την κεραία να ακτινοβολεί περισσότερο;
Η απάντηση είναι—πατώντας το!
Τώρα η απόσταση ακτινοβολίας θα είναι πολύ μεγαλύτερη...
Το πρόβλημα είναι ότι η ακτινοβολία είναι αόρατη και άυλη. Δεν μπορείτε να τη δείτε ή να την αγγίξετε, και δεν μπορείτε ούτε να τη φωτογραφίσετε.
Στη θεωρία των κεραιών, αν θέλετε να την «χαστουκίσετε», η σωστή προσέγγιση είναι να αυξήσετε τον αριθμό των ακτινοβολούντων στοιχείων.
Όσο περισσότερα στοιχεία ακτινοβολούν, τόσο πιο επίπεδο γίνεται το μοτίβο ακτινοβολίας...
Εντάξει, το ελαστικό έχει ισοπεδωθεί σε δίσκο, το εύρος σήματος επεκτείνεται και ακτινοβολεί προς όλες τις κατευθύνσεις, 360 μοίρες. Είναι μια πανκατευθυντική κεραία. Αυτός ο τύπος κεραίας είναι εξαιρετικός για χρήση σε απομακρυσμένες, ανοιχτές περιοχές. Ωστόσο, σε μια πόλη, αυτός ο τύπος κεραίας είναι δύσκολο να χρησιμοποιηθεί αποτελεσματικά.
Στις πόλεις, όπου υπάρχουν πυκνοί πληθυσμοί και πολλά κτίρια, είναι συνήθως απαραίτητο να χρησιμοποιούνται κατευθυντικές κεραίες για την παροχή κάλυψης σήματος σε συγκεκριμένες περιοχές.
Επομένως, πρέπει να "τροποποιήσουμε" την πανκατευθυντική κεραία.
Καταρχάς, πρέπει να βρούμε έναν τρόπο να «συμπιέσουμε» τη μία πλευρά του:
Πώς το συμπιέζουμε; Προσθέτουμε έναν ανακλαστήρα και τον τοποθετούμε στη μία πλευρά. Στη συνέχεια, χρησιμοποιούμε πολλαπλούς μετατροπείς για να «εστιάσουμε» τα ηχητικά κύματα.
Τελικά, το διάγραμμα ακτινοβολίας που λάβαμε μοιάζει με αυτό:
Στο διάγραμμα, ο λοβός με την υψηλότερη ένταση ακτινοβολίας ονομάζεται κύριος λοβός, ενώ οι υπόλοιποι λοβοί ονομάζονται πλευρικοί λοβοί ή δευτερεύοντες λοβοί, και υπάρχει επίσης μια μικρή ουρά στο πίσω μέρος που ονομάζεται οπίσθιος λοβός.
Αυτό το σχήμα μοιάζει λίγο με... μελιτζάνα;
Όσον αφορά αυτό το "μελιτζάνα", πώς μπορείτε να μεγιστοποιήσετε την κάλυψη σήματος του;
Το να το κρατάς ενώ στέκεσαι στο δρόμο σίγουρα δεν θα λειτουργήσει. Υπάρχουν πάρα πολλά εμπόδια.
Όσο πιο ψηλά στέκεστε, τόσο πιο μακριά μπορείτε να δείτε, οπότε σίγουρα πρέπει να στοχεύσουμε σε υψηλότερο έδαφος.
Όταν βρίσκεστε σε μεγάλο υψόμετρο, πώς στρέφετε την κεραία προς τα κάτω; Είναι πολύ απλό, απλώς γείρετε την κεραία προς τα κάτω, σωστά;
Ναι, η άμεση κλίση της κεραίας κατά την εγκατάσταση είναι μια μέθοδος, την οποία ονομάζουμε «μηχανική κλίση προς τα κάτω».
Όλες οι σύγχρονες κεραίες έχουν αυτή τη δυνατότητα κατά την εγκατάσταση· ένας μηχανικός βραχίονας τη φροντίζει.
Ωστόσο, η μηχανική καθοδική κλίση παρουσιάζει επίσης ένα πρόβλημα—
Όταν χρησιμοποιείται μηχανική καθοδική κλίση, τα πλάτη των κάθετων και οριζόντιων συνιστωσών της κεραίας παραμένουν αμετάβλητα, με αποτέλεσμα σοβαρή παραμόρφωση του διαγράμματος της κεραίας.
Αυτό σίγουρα δεν θα λειτουργήσει, καθώς θα επηρέαζε την κάλυψη του σήματος. Ως εκ τούτου, υιοθετήσαμε μια άλλη μέθοδο, η οποία είναι η ηλεκτρική καθοδική κλίση ή απλώς η ηλεκτρονική καθοδική κλίση.
Με λίγα λόγια, η ηλεκτρική καθοδική κλίση περιλαμβάνει τη διατήρηση της φυσικής γωνίας του σώματος της κεραίας αμετάβλητης και την προσαρμογή της φάσης των στοιχείων της κεραίας για να αλλάξει η ένταση του πεδίου.
Σε σύγκριση με τις μηχανικές κεραίες με καθοδική κλίση, οι ηλεκτρικά κεκλιμένες κεραίες εμφανίζουν μικρότερη αλλαγή στο διάγραμμα ακτινοβολίας τους, επιτρέπουν μεγαλύτερες γωνίες καθοδικής κλίσης και τόσο ο κύριος όσο και ο οπίσθιος λοβός κατευθύνονται προς τα κάτω.
Φυσικά, στην πράξη, η μηχανική και η ηλεκτρική κάθοδος χρησιμοποιούνται συχνά σε συνδυασμό.
Μετά την εφαρμογή της κλίσης προς τα κάτω, μοιάζει με αυτό:
Σε αυτήν την περίπτωση, η κύρια περιοχή ακτινοβολίας της κεραίας αξιοποιείται αρκετά αποτελεσματικά.
Ωστόσο, εξακολουθούν να υπάρχουν προβλήματα:
1. Υπάρχει ένα μηδενικό διάγραμμα ακτινοβολίας μεταξύ του κύριου λοβού και του κάτω πλευρικού λοβού, δημιουργώντας ένα τυφλό σημείο σήματος σε αυτήν την περιοχή. Αυτό αναφέρεται συνήθως ως «φαινόμενο σκιάς».
2. Ο άνω πλευρικός λοβός έχει μεγάλη γωνία, επηρεάζοντας περιοχές σε μεγαλύτερη απόσταση και προκαλώντας εύκολα παρεμβολές μεταξύ των κυττάρων, πράγμα που σημαίνει ότι το σήμα θα επηρεάσει άλλα κύτταρα.
Επομένως, πρέπει να προσπαθήσουμε να γεμίσουμε το κενό στο «κατώτερο μηδενικό βάθος» και να καταστείλουμε την ένταση του «άνω πλευρικού λοβού».
Οι συγκεκριμένες μέθοδοι περιλαμβάνουν την προσαρμογή του επιπέδου του πλευρικού λοβού και την εφαρμογή τεχνικών όπως η μορφοποίηση δέσμης. Οι τεχνικές λεπτομέρειες είναι κάπως περίπλοκες. Εάν ενδιαφέρεστε, μπορείτε να αναζητήσετε μόνοι σας σχετικές πληροφορίες.
Για να μάθετε περισσότερα σχετικά με τις κεραίες, επισκεφθείτε τη διεύθυνση:
Ώρα δημοσίευσης: 04-12-2025
