Антенны для репитеров: их разновидности и функции

Антенны выполняют важную роль по приему/передаче радиосигналов. Они используются для радиосвязи репитеров с базовыми станциями (БС) и абонентскими устройствами в зоне покрытия ретранслятора. Антенные устройства (АУ) являются штатной нагрузкой радиооборудования, оптимально согласованной с ним для минимизации потерь полезного ВЧ-сигнала. Согласование приемо-передающего радиотракта достигается за счет одинакового волнового сопротивления (50 Ом) входов/выходов антенн, репитера и соединительных коаксиальных ВЧ-кабелей.

Параметры антенн

Антенные устройства, работающие совместно с усилителями мобильной связи, как и любое другое оборудование, различаются по характеристикам. Рассмотрим основные заводские параметры:

1. Диаграмма направленности (ДН). Можно выбрать модели с круговой и узкой диаграммой. Всенаправленные АУ хороши тем, что могут взаимодействовать с любыми БС/абонентами на 360 градусов от места их расположения на местности. Недостаток – небольшая дальность действия из-за рассеивания мощности по всем направлениям. 

В отличие от них узконаправленные АУ позволяют поддерживать радиоканал на максимальности дальности, благодаря концентрации мощности в секторе из нескольких градусов.

2. Коэффициент усиления (КУ). Это показатель эффективности антенны на приеме. Он имеет максимальные значения при наиболее узкой ДН и уменьшается по мере расширения диаграммы направленности. Параметр измеряется в изотропных децибелах (дБи) и достигает:

• узконаправленные АУ – 14-18 дБи;
• круговые – 3-7 дБи.

Усиление достигается за счет создания увеличенной плотности ВЧ-сигнала, принимаемого с конкретного направления. То есть создается максимум наведенного электромагнитного поля на антенном рефлекторе, и величина принятого радиосигнала заметно повышается. Этот способ полностью отличается от аппаратного усиления ВЧ-трафика, используемого в ретрансляторе.

3. Частотный диапазон. Важная характеристика, показывающая способность работы в широкополосном спектре частот во всех стандартах сотовой связи (от 700 до 2700 МГц) или только в одном определенном диапазоне. Например, 900 МГц (GSM), 2100 МГц (3G) и т.п. Все модели узконаправленных АУ являются однодиапазонными, а все варианты панельных АУ работают в широком частотном диапазоне.

Разновидности антенн

Антенные устройства сотовой связи подразделяются, в первую очередь, по назначению:

• внешние – служат для создания радиоканала с операторскими БС. В городе обычно применяются круговые широкополосные антенны, а в сельской местности узконаправленные с более высоким коэффициентом усиления. Устанавливаются на наиболее высоких точках: крышах зданий, столбах/опорах, выносных мачтах. Выпускаются во всепогодном исполнении и беспроблемно функционируют при низких и высоких температурах.
• внутренние – ретранслируют радиосигнал сотовой связи на смартфоны, планшеты. Обычно монтируются внутри зданий/помещений на стенах и потолках. Чаще всего применяются модификации АУ с круговой диаграммой направленности.

Особенности конструкции

Использование передовых технологий позволяет производить инновационные антенны для репитеров, совмещающие высокий коэффициент усиления с возможностью работы в нескольких диапазонах частот. Наглядным примером служат панельные АУ, изготовленные на базе технологии MIMO. Конструктивное решение базируется на двух синфазных решетках, установленных под углом 90 градусов, и осуществляющих прием/передачу радиосигналов в горизонтальной и вертикальной поляризации. 

Эта конструкция предназначена для стандарта 3G/4G. Но может работать и в других стандартах, улучшая качество радиосвязи благодаря приему отраженных ВЧ-сигналов. Впечатляет коэффициент усиления, достигающий 20 дБи.

Рассмотрим стандартные модификации конструктивного исполнения антенн:

• панельные – пользуются наибольшей популярностью из-за универсальности функционала, дающей возможность их применения в качестве наружных и внутренних антенн. Отличаются простотой монтажа, хорошими техническими характеристиками;
• волновой канал – типовое решение для организации ВЧ-канала с БС, сочетающее узкую диаграмму направленности (повышенная плотность мощности на один градус) с высоким коэффициентом усиления радиосигнала. Наиболее сбалансированный по цене и функциональности вариант для дачи и загородного дома;
• штыревые – простейшие антенны с круговой ДН и небольшим КУ. Целесообразно применять антенны-штыри только для ретрансляции сотового сигнала на пользовательскую сеть любой протяженности.

Большое разнообразие антенн, специализированных для реализации определенных задач, способно дезориентировать даже специалиста, хорошо разбирающегося в радиоэлектронике. Ведь правильный выбор АУ под условия конкретного объекта полностью зависит от множества факторов, определяющих конечный результат. 

Многообразие предложений увеличивает вероятность ошибочного выбора и, как результат, низкое качество ретранслируемого сигнала. Правильным решением является обращение за помощью в техподдержку компании PicoCell. Только профессионал, разбирающийся во всех нюансах модельного ряда антенных устройств, сможет подобрать оптимальный вариант под условия вашего проекта.