เสาอากาศเป็นอุปกรณ์เฉพาะทางที่แปลงพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าในสายส่งเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในอวกาศ หรือแปลงคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในอวกาศเป็นพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าในสายส่ง
ลักษณะพื้นฐานของเสาอากาศ
(1) ได้รับ
โดยทั่วไปแล้วเสาอากาศเป็นอุปกรณ์แบบพาสซีฟที่ไม่ขยายสัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้า ค่าเกนของเสาอากาศคืออัตราส่วนของพลังงานที่ได้รับในจุดเดียวกันภายใต้พลังงานอินพุตเดียวกันเมื่อเทียบกับเสาอากาศอ้างอิงในอุดมคติ หลังจากโฟกัสคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่แผ่ออกมาจากเสาอากาศ เห็นได้ชัดว่าค่าเกนนั้นสัมพันธ์กับรูปแบบทิศทางของเสาอากาศ ยิ่งลำแสงหลักในรูปแบบทิศทางแคบลง หางกลีบด้านข้างก็จะเล็กลง และค่าเกนก็จะสูงขึ้น จะเห็นได้ว่าค่าเกนที่สูงต้องแลกมาด้วยการลดระยะการแผ่รังสีของลำแสงเสาอากาศ
นิยามของ dBi และ dBd
DBi: ค่าเกนของเสาอากาศที่คำนวณโดยใช้เสาอากาศแหล่งกำเนิดจุด (i) เป็นเสาอากาศมาตรฐาน
จี (dBi)=10lgGi
DBd: ค่าเกนของเสาอากาศที่คำนวณโดยใช้เสาอากาศออสซิลเลเตอร์ครึ่งคลื่น (d) เป็นเสาอากาศมาตรฐาน
จี (dBd)=10lgGd
ความสัมพันธ์ระหว่าง dBi และ dBd: Gd=Gi-2.15 (dBd)
(2) อัตราส่วนหน้าต่อหลัง
อัตราส่วนหน้าต่อหลังหมายถึงอัตราส่วนของกำลังการแผ่รังสีไปข้างหน้าต่อกำลังการแผ่รังสีไปข้างหลังของเสาอากาศรูปพัดลม
อัตราส่วนหน้าต่อหลังอยู่ที่ประมาณ 25dB เมื่อเทียบกับค่าทั่วไป
จุดประสงค์คือเพื่อลดพลังงานรังสีย้อนกลับให้เหลือน้อยที่สุดและลดการรบกวนกับสถานีฐานอื่นให้เหลือน้อยที่สุด
ข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับเสาอากาศสถานีฐานของระบบสื่อสาร China Mobile: ระดับการแยกสัญญาณเสาอากาศโพลาไรซ์ของสถานีฐานแบบกำหนดทิศทางมากกว่าหรือเท่ากับ 23dB
(3) การสูญเสียผลตอบแทน
อัตราส่วนคลื่นนิ่งของเสาอากาศเป็นตัวบ่งชี้ระดับความตรงกันระหว่างตัวป้อนเสาอากาศและสถานีฐาน (เครื่องรับส่งสัญญาณ)
นิยามของอัตราส่วนคลื่นนิ่ง:
Umax - แรงดันไฟท้องบนสายฟีดเดอร์
ยูมิน - แรงดันไฟโหนดบนสายฟีดเดอร์
การสร้างอัตราส่วนคลื่นนิ่งเกิดจากข้อเท็จจริงที่ว่าพลังงานของคลื่นตกกระทบไม่ได้รับการดูดซับ (แผ่ออกไป) อย่างสมบูรณ์โดยขั้วอินพุต B ของเสาอากาศ ส่งผลให้เกิดคลื่นสะท้อนและการซ้อนทับของคลื่นเหล่านี้
ค่า VSWR ยิ่งมาก การสะท้อนก็จะมากขึ้น และการจับคู่ก็จะแย่ลง
(4) ระดับความโดดเดี่ยว
ระดับการแยกคือสัดส่วนของสัญญาณที่ได้รับจากโพลาไรเซชันหนึ่งไปยังอีกโพลาไรเซชันหนึ่ง
สำหรับเสาอากาศสถานีฐานโพลาไรซ์คู่ ± 45 องศา:
เสาอากาศ 45 องศาและ -45 องศาสามารถอยู่ในสถานะ Tx/Rx ได้พร้อมกัน เพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวนจากเสาอากาศหนึ่งในสถานะ Tx บนสถานะ Rx ของเสาอากาศอีกอัน จำเป็นต้องแยกเสาอากาศทั้งสองออกจากกัน
(5) โพลาไรเซชัน
ทิศทางของสนามไฟฟ้าในคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่แผ่ออกมาจากเสาอากาศคือทิศทางของโพลาไรเซชันของเสาอากาศ เนื่องจากทิศทางของสนามไฟฟ้าเมื่อคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแพร่กระจายในอวกาศว่าง เช่น โพลาไรเซชันเชิงเส้นแนวตั้ง โพลาไรเซชันเชิงเส้นแนวนอน โพลาไรเซชันแบบวงกลม เป็นต้น เสาอากาศจึงสอดคล้องกับเสาอากาศโพลาไรเซชันเชิงเส้นแนวตั้ง เสาอากาศโพลาไรเซชันเชิงเส้นแนวนอน เป็นต้น
