Антенны базовых станций

1. Особенности РРВ диапазонов ОВЧ и УВЧ
№ диапазона
Диапазон
радиочастот
Вид
радиочастот
Диапазон
радиоволн
Вид
радиоволн
8
30 … 300 МГц
Очень высокие
частоты (ОВЧ)
1… 10 м
Метровые
(ультракороткие
волны – УКВ)
9
0,3 … 3 ГГц
Ультравысокие
частоты (УВЧ)
10 …100 см
Дециметровые
(ультракороткие
волны – УКВ)
Особенности РРВ
1. Распространение по прямолинейным траекториям.
2. Ограничение радиуса действия расстоянием прямой видимости.
3. Многолучевая модель распространения за счет отражений
4. Слабая дифракционная способность.
5. Слабая подверженность рефракции в ионосфере.

2. Предельное расстояние прямой видимости
А
h1
В
rпр
h2


AB  rпр  3,57 h1 , м  h2 , м , км
Многолучевая модель РРВ
Отражающие
объекты
Передатчик
Приемник

3. Ослабление сигнала в условиях городской застройки
Ослабление, дБ
60
ослабление
в свободном
пространстве
80
100
d
120
140
160
ослабление
в реальном
пространстве
100 м
d
4
1000 м
10000 м
Логарифмическое расстояние
2

4. 2. Основные технические средства
1. Сотовая связь
- отдельные участки в полосе 450…2200 МГц.
2. Транкинговая связь
- отдельные участки в полосе 136…940 МГц.

5. Мартин Купер
Впервые получил патент на конструкцию
сотового телефона в 1975 году

6. Элементы антенно-фидерного тракта базовых станций
Структурная схема
базовой станции
Радиотехническое оборудование
базовой станции

7. Антенны систем сотовой связи
X-pol антенны
с двойной наклонной поляризацией +45 град./-45 град.
Ширина ДН 65 град.
Ширина ДН 90 град.
Главное преимущество перед традиционными панелями состоит в том,
что на базе каждой Х – pol антенны можно реализовать не только прием
и передачу, но и разнесенный по поляризации прием
Самара, ПГУТИ, 2013

8. Конструкция X-pol антенны
Самара, ПГУТИ, 2013

9. Антенны XX-pol
схема двухдиапазонной антенны фирмы Kathrein
Самара, ПГУТИ, 2013

10. Условные структурныe схемы антенн
с наклонной поляризацией
Однополосная X-pol антенна
для диапазона 1910…2170 МГц
1910 - 2170
- 450
Вх. 1
1910 - 2170
+ 450
Вх. 2
Двухдиапазонная ХX - pol антенна для диапазонов частот
824…960 МГц / 1710…2170 МГц
1710 - 2170
- 450
Вх. 1
824 - 960
- 450
Вх. 2
824 - 960
+ 450
Вх. 3
1710 - 2170
+ 450
Вх. 4

11. Трехдиапазонной ХXХ - pol антенны для диапазонов частот
824…960 МГц /1710..1880/ 1920…2170 МГц
1710 - 1880
- 450
1710 – 1880
+ 450
824 - 960
+ 450
824-960
- 450
1920 - 2170
+ 450
1920 - 2170
- 450
Вх. 1
Вх. 2
Вх. 3
Вх. 4
Вх. 5
Вх. 6

12. Подключение антенн к приемникам и передатчикам
Каждый передатчик и каждый приемник имеют
свою антенну (всего антенн – 4)
А1
А2
А3
А4
Ф
Ф
Ф
Ф
Tx2 Rx2
Tx1 Rx1
Самара, ПГУТИ, 2013

13. Каждый передатчик имеет свою антенну,
приемники подключены к антенне через РП
(всего антенн – 3)
А3
А1
А2
Ф
Ф
Распределительная
панель
Ф
Tx2 Rx2
Tx1 Rx1
Распределительные панели (Distribution Panel) обеспечивают
параллельную работу от одной антенны нескольких приемников
без потери чувствительности и компенсируют потери принимаемого
сигнала в антенном кабеле.

14. Передатчики подключены к антенне через комбайнер,
приемники подключены к антенне через РП
(всего антенн – 2)
А2
А1
Ф
Распределительная
панель
Комбайнер
Tx2 Rx2
Tx1 Rx1
Комбайнеры (Combiner) или сумматоры сигналов предназначены
для обеспечения возможности одновременной работы нескольких
передатчиков на одну общую антенну.

15. Каждый приемо-передатчик подключен к своей антенн через дуплексер
(всего антенн – 2)
А1
А2
Дуплексер
Дуплексер
Tx2
Rx2
Tx1
Rx1
Дуплексер (Duplexer) - устройство, используемое для разделения
РЧ трактов, например приема и передачи, работающих в одном диапазоне
частот, при использовании общей антенны в системах с частотным
дуплексированием.

16. Передатчики подключены к комбайнеру,
приемники подключены к РП.
Комбайнер и РП подключены к антенне через дуплексер
(всего антенн – 1)
А1
Дуплексер
Ф
Распределительная
панель
Комбайнер
Tx2 Rx2
Tx1 Rx1

17. Секторизация зоны обслуживания
Трехсекторная панельная антенная система
(одна панель в секторе)




19. Трехсекторная панельная антенная система
(три панели в секторе)

23. Пространственно - разнесенной прием
в 3-х секторной антенной системе
f пер
fпр



fпер
А2
f пр
А1
f пер
f пр

24. Разнесенный прием в секторе
fпр
fпр
А1
А2
Дуплексер
Фильтр
fпер
fпр
Tx1
fпр
Rx1
Самара, ПГУТИ, 2013


25. Размещение панельных антенн на объектах
Механический наклон панельной антенны

26. Монтаж панельной антенны

27. Установка базовых станций

31. Самара, ПГУТИ, 2013

34. Некоторые конструкции антенн систем подвижной связи
V–pol антенна
Малогабаритна антенна
с вертикальной поляризацией
для помещений
Направленная антенна
Всенаправленная антенна
с вертикальной поляризацией
(Omni)

35. Параболические антенны базовой станции
для организации связи вдоль
железных дорог, автомагистралей,
протяженных городских кварталов

36. Коллинеарные антенны
Схемы
Последовательное
питание
Параллельное
питание

37. Коллинеарная антенна на основе 4-х петлевых вибраторов
Самара, ПГУТИ, 2013

38. Параметры 4-х этажной коллинеарной антенны
ДН в вертикальной
плоскости
ДН в горизонтальной
плоскости
Зависимость КСВ от частоты

39. Паспортные данные антенны
Высокоэффективные широкополосные коллинеарные базовые антенны,
выполненные на основе 4-х петлевых вибраторов, предназначены для
работы в составе базовых станций в диапазоне 300-350 МГц. Благодаря
специальному покрытию на основе устойчивого к неблагоприятным
условиям полимера, достигнута высокая стабильность к воздействию
коррозии, ультрафиолетового излучения, кислотных осадков, а также
абразивной пыли. Специальная конструкция антенн снижает воздействия
атмосферных осадков и обледенения на их характеристики.
Технические характеристики:
ТC330D4-9
Диапазон частот, МГц
300-350
Усиление, дБ
9
Предельная мощность, Вт
500
Полоса рабочих частот, МГц
50
КСВ
<1.5:1
Сопротивление, Ом
50
Ширина ДН в вертикальной плоскости
18
Поляризация
вертикальная
Грозозащита
короткозамкнутая
Разъем питания
N-type Female
Габаритные размеры, м
2.4х0.62
Вес, кг
9
Максимальная ветровая нагрузка, км/ч
240

40. Антенна типа волновой канал
(антенна Уда – Яги)

41. Радиочастотные кабели
Конструкция коаксиального кабеля
Самара, ПГУТИ, 2013

42. Кабельные вставки, джамперы

43. Грозоразрядники
Делитель
мощности
Заземлитель
Соединители