ระบบเสาอากาศเป็นระบบที่ประกอบด้วยเสาอากาศส่งสัญญาณและเสาอากาศรับสัญญาณ อดีตเป็นผู้แปลงโหมดการส่งที่เปลี่ยนกระแสคลื่นวิทยุหรือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในโหมดคลื่นนําทางเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าอวกาศในโหมดคลื่นกระจาย หลังคือตัวแปลงโหมดการส่งสําหรับการแปลงผกผัน
ในฐานะที่เป็นเสาอากาศส่งสัญญาณสําหรับการแปลงโหมดของคลื่นเดินทางนําวิถีเพื่อกระจายคลื่นและเสาอากาศรับสําหรับการแปลงโหมดของคลื่นกระจายไปยังโหมดคลื่นนําทาง I ยกเว้นว่าพลังงานที่มีความจุและแรงดันไฟฟ้าทนต่อความสามารถในการทนของเสาอากาศส่งสัญญาณนั้นมากกว่าเสาอากาศรับทั้งสองคือ มันสามารถใช้แทนกันได้ และพารามิเตอร์ลักษณะพื้นฐานของเสาอากาศยังคงไม่เปลี่ยนแปลงซึ่งเรียกว่าทฤษฎีบทซึ่งกันและกัน ฟังก์ชั่นที่สําคัญอีกประการหนึ่งของเสาอากาศคือความเข้มข้นของพลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้านั่นคือเมื่อใช้เป็นเสาอากาศส่งสัญญาณพลังงานจะกระจุกตัวอยู่ในทิศทางการส่งสัญญาณในขณะที่ลดพลังงานในทิศทางอื่น เมื่อใช้เป็นเสาอากาศรับพลังงานมากขึ้นสามารถสกัดกั้นจากคลื่นขาเข้าในทิศทางการรับ สําหรับคลื่นที่เข้ามาในทิศทางอื่น พลังงานอินพุตจะลดลงโดยการยกเลิกเฟส นี่คือคําสั่งของเสาอากาศ เมื่อเทียบกับเสาอากาศที่ไม่ใช่ทิศทางการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของพลังงานเรียกว่าการเพิ่มเสาอากาศ ความหมายที่ขยายออกไปของทิศทางของเสาอากาศคือการเพิ่มค่าลบ (การลดทอน) ในทิศทางที่ไม่ใช่การสื่อสารซึ่งสามารถใช้เพื่ออธิบายดัชนีประสิทธิภาพอื่นที่เกี่ยวข้องของเสาอากาศนั่นคือการปราบปรามรังสี sidelobe (interference) ของเสาอากาศส่งสัญญาณหรือการรบกวนคลื่นขาเข้าของเสาอากาศรับในทิศทางที่ไม่ใช่การสื่อสารการยับยั้ง
1. ความหมายของระบบเสาอากาศสื่อสารเคลื่อนที่
ในระบบการสื่อสารเคลื่อนที่เสาอากาศสื่อสารเป็นตัวแปลงระหว่างสัญญาณวงจรของอุปกรณ์สื่อสารและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่แผ่ออกมาจากอวกาศ บทความนี้ส่วนใหญ่วิเคราะห์ส่วนของเสาอากาศสื่อสารและระบบป้อนในระบบการสื่อสารมือถือซึ่งส่วนใหญ่รวมถึงสถานีฐาน / เสาอากาศในร่มสายเคเบิลป้อนที่เกี่ยวข้องและอุปกรณ์ความถี่วิทยุอื่น ๆ และบริการติดตั้งที่เกี่ยวข้อง
2. คําอธิบายของพารามิเตอร์ประสิทธิภาพของเสาอากาศสถานีฐาน
ดัชนีไฟฟ้าทั่วไป
1. ช่วงความถี่ (ช่วงความถี่)
ย่านความถี่ในการทํางาน: ไม่ว่าเสาอากาศหรือผลิตภัณฑ์การสื่อสารอื่น ๆ มันจะทํางานในช่วงความถี่ที่แน่นอน (แบนด์วิดท์) ซึ่งขึ้นอยู่กับความต้องการของดัชนี ภายใต้สถานการณ์ปกติช่วงความถี่ที่ตรงตามข้อกําหนดของดัชนีอาจเป็นความถี่ในการทํางานของเสาอากาศ
ความกว้างของย่านความถี่ในการทํางานเรียกว่าแบนด์วิดท์การทํางาน โดยทั่วไปแบนด์วิดท์การทํางานของเสาอากาศรอบทิศทางสามารถเข้าถึง 3-5% ของความถี่ตรงกลางและแบนด์วิดท์การทํางานของเสาอากาศทิศทางสามารถเข้าถึง 5-10% ของความถี่กลาง
2. อิมพีแดนซ์อินพุต
อิมพีแดนซ์อินพุต: อัตราส่วนของแรงดันไฟฟ้าสัญญาณกับกระแสสัญญาณที่อินพุตของเสาอากาศเรียกว่าอิมพีแดนซ์อินพุตของเสาอากาศ โดยทั่วไปความต้านทานอินพุตของเสาอากาศสื่อสารเคลื่อนที่คือ 50Ω
อิมพีแดนซ์อินพุตเกี่ยวข้องกับโครงสร้างขนาดและความยาวคลื่นการทํางานของเสาอากาศ ภายในช่วงความถี่ในการทํางานที่ต้องการส่วนจินตภาพของอิมพีแดนซ์อินพุตมีขนาดเล็กและส่วนจริงค่อนข้างใกล้เคียงกับ 50Ωซึ่งเป็นสิ่งจําเป็นสําหรับเสาอากาศที่จะอยู่ในความต้านทานที่ดีตรงกับตัวป้อน
3. อัตราส่วนคลื่นยืนแรงดันไฟฟ้า (VSWR)
อัตราส่วนคลื่นยืนแรงดันไฟฟ้า: อัตราส่วนคลื่นยืนแรงดันไฟฟ้าของเสาอากาศคืออัตราส่วนของค่าสูงสุดต่อค่าต่ําสุดของรูปแบบคลื่นยืนแรงดันไฟฟ้าที่สร้างขึ้นตามสายส่งเมื่อใช้เสาอากาศเป็นโหลดของสายส่ง lossless
อัตราส่วนคลื่นยืนเกิดจากการซ้อนทับของคลื่นสะท้อนที่เกิดจากพลังงานคลื่นเหตุการณ์ที่ส่งไปยังอินพุตเสาอากาศ แต่ไม่ถูกดูดซึมอย่างเต็มที่ (แผ่รังสี) ยิ่ง VSWR มากเท่าไหร่การสะท้อนก็ยิ่งมากขึ้นและการแข่งขันก็ยิ่งแย่ลงเท่านั้น ในระบบการสื่อสารเคลื่อนที่อัตราส่วนคลื่นยืนโดยทั่วไปจะต้องน้อยกว่า 1.5
4. การแยกตัว
การแยกหมายถึงสัดส่วนของสัญญาณที่ป้อนไปยังพอร์ตหนึ่ง (หนึ่งโพลาไรซ์) ของเสาอากาศสองขั้วที่ปรากฏในพอร์ตอื่น (โพลาไรซ์อื่น ๆ )
5. คําสั่งที่สาม
สัญญาณ intermodulation ลําดับที่สาม: หมายถึงสัญญาณปรสิตหลังจากสัญญาณสองสัญญาณอยู่ในระบบเชิงเส้นเนื่องจากการดํารงอยู่ของปัจจัยที่ไม่ใช่เชิงเส้นฮาร์มอนิกที่สองของสัญญาณหนึ่งและคลื่นพื้นฐานของสัญญาณอื่นจะถูกตี (ผสม)
ปรากฏการณ์ intermodulation เป็นปรากฏการณ์ที่ความถี่ผู้ให้บริการสองความถี่ขึ้นไปนอกคลื่นความถี่ผสมกันแล้วตกอยู่ในย่านความถี่ส่งผลให้ประสิทธิภาพของระบบลดลง
6.ความจุพลังงาน
ความจุพลังงาน: ความจุพลังงานของเสาอากาศหมายถึงพลังงานความถี่วิทยุต่อเนื่องสูงสุดที่สามารถเพิ่มลงในเสาอากาศได้อย่างต่อเนื่องภายในระยะเวลาที่กําหนดภายใต้เงื่อนไขที่กําหนดโดยไม่ลดประสิทธิภาพ
ดัชนีรังสีอวกาศ
7. กําไร
อัตราส่วนของความหนาแน่นของฟลักซ์พลังงานที่แผ่รังสีของเสาอากาศในทิศทางที่ระบุถึงความหนาแน่นของฟลักซ์พลังงานที่แผ่รังสีสูงสุดของเสาอากาศอ้างอิง (โดยปกติจะเป็นแหล่งกําเนิดจุดที่เหมาะ) ที่พลังงานอินพุตเดียวกัน
เกนเสาอากาศใช้ในการวัดความสามารถของเสาอากาศในการส่งและรับสัญญาณในทิศทางที่เฉพาะเจาะจงและเป็นหนึ่งในพารามิเตอร์ที่สําคัญสําหรับการเลือกเสาอากาศสถานีฐาน ยิ่งเสาอากาศได้รับสูงเท่าไหร่คําสั่งก็จะยิ่งมีสมาธิมากขึ้นเท่านั้นและกลีบก็จะยิ่งแคบลงเท่านั้น
8. H / V-Plane ความกว้างลําแสงครึ่งหนึ่ง (H / V-Plane ความกว้างลําแสงครึ่งลํา)
ในกลีบหลักของรูปแบบพลังงานมุมความกว้างลําแสงระหว่างจุดสองจุดที่พลังงานทิศทางการแผ่รังสีสูงสุดสัมพัทธ์ลดลงเหลือครึ่งหนึ่งหรือน้อยกว่า 3dB สูงสุดเรียกว่าความกว้างกลีบครึ่งพลังงาน
คานครึ่งอํานาจในระนาบแนวนอนเรียกว่าคานแนวนอน คานครึ่งอํานาจในระนาบแนวตั้งเรียกว่าคานแนวตั้ง
9.ไฟฟ้าลงเอียง
การหยุดทํางานทางไฟฟ้าหมายถึงมุมระหว่างทิศทางการแผ่รังสีสูงสุดของพื้นผิวแผ่แนวตั้งของเสาอากาศสื่อสารและเสาอากาศปกติ
เสาอากาศสื่อสารแบ่งออกเป็นเสาอากาศแบบคงที่และเสาอากาศที่ปรับด้วยไฟฟ้าตามว่าพวกเขารองรับการปรับไฟฟ้าดาวน์ทิลต์หรือไม่: เสาอากาศแบบดาวน์ทิลคงที่หมายถึงเสาอากาศแบบคงที่ที่ผลิตโดยการสร้างอาร์เรย์องค์ประกอบที่แผ่รังสีของเสาอากาศในแอมพลิจูดและเฟสตามความต้องการครอบคลุมแบบไร้สายและเสาอากาศที่ปรับด้วยไฟฟ้าหมายความว่าความแตกต่างของเฟสขององค์ประกอบการแผ่รังสีที่แตกต่างกันในอาร์เรย์มีการเปลี่ยนแปลงโดยการเปลี่ยนเฟส หน่วยในการผลิตรังสีที่แตกต่างกันสถานะดาวน์ทิลต์กลีบหลัก โดยทั่วไปสถานะการหยุดทํางานของเสาอากาศที่ปรับด้วยไฟฟ้าจะอยู่ในช่วงมุมที่ปรับได้เท่านั้น
10. อัตราส่วนหน้าต่อหลัง
อัตราส่วนด้านหน้าต่อด้านหลังของเสาอากาศหมายถึงอัตราส่วนของความหนาแน่นของฟลักซ์กําลังในทิศทางการแผ่รังสีสูงสุดของกลีบหลัก (ระบุเป็น 0 °) ถึงความหนาแน่นของฟลักซ์พลังงานสูงสุดใกล้กับทิศทางตรงกันข้าม (ระบุภายในช่วง 180 ° ±30 °) F / B = 10log (พลังงานด้านหน้าและด้านหลัง / พลังงานย้อนกลับ)
11. ระดับความสูงบนกลีบด้านบน > เติม Null
การปราบปราม Sidelobe: กลีบด้านข้างของกลีบหลักในทิศทางแนวตั้ง (นั่นคือในทิศทางบวกของมุมซีนิท) เรียกว่ากลีบด้านบน เพื่อให้ครอบคลุมผลกระทบของเสาอากาศสถานีฐานมักจะใช้การหยุดทํางานเชิงกลบางอย่างสําหรับเสาอากาศในการวางแผนเครือข่าย สิ่งนี้อาจทําให้กลีบบนแรกของเสาอากาศ (หรืออยู่ในช่วงมุมหนึ่ง) อยู่ในตําแหน่งแนวนอนหรือต่ํากว่าตําแหน่งแนวนอนซึ่งอาจทําให้เกิดการรบกวนในพื้นที่ใกล้เคียงได้อย่างง่ายดาย ดังนั้นจึงจําเป็นต้องถูกระงับนั่นคือการปราบปรามกลีบบน
ชั้นบนไม่เพียง แต่เสียพลังงานที่แผ่ออกมาจากเสาอากาศ แต่ยังรบกวนเซลล์ที่อยู่ติดกันโดยเฉพาะอาคารสูงของเซลล์ที่อยู่ติดกัน ดังนั้นชั้นบนควรถูกระงับให้มากที่สุดโดยเฉพาะอย่างยิ่งชั้นบนแรกที่มีพลังงานขนาดใหญ่
การเติมจุดศูนย์: หมายความว่าจุดศูนย์แรกของกลีบด้านล่างเต็มไปด้วยการออกแบบ beamforming ในระนาบแนวตั้งของเสาอากาศเพื่อปรับปรุงความครอบคลุมของพื้นที่ด้านหลังของสถานีฐานและลดโซนตายและจุดบอดของพื้นที่ใกล้เคียงครอบคลุม
12. อัตราส่วนโพลาไรซ์ข้าม (อัตราส่วนขั้วไขว้)
ความแตกต่างระหว่างระดับพลังงานของเสาอากาศที่มีการรับโพลาไรซ์เดียวกัน (ระดับการรับสูงสุด) และระดับพลังงานของการรับโพลาไรซ์ที่แตกต่างกัน (ระดับการรับขั้นต่ํา) ภายในคาน 3dB ของรูปแบบ
13. การหมุนเวียนของแผนที่ทิศทาง (หมุนเวียน)
การหมุนเวียนของรูปแบบของเสาอากาศรอบทิศทางหมายถึงการเบี่ยงเบนของค่าระดับสูงสุดหรือต่ําสุดจากค่าเฉลี่ยในรูปแบบระนาบแนวนอน
ค่าเฉลี่ยหมายถึงค่าเฉลี่ยเลขคณิตของค่า dB ของระดับในรูปแบบระนาบแนวนอนที่มีช่วงสูงสุดไม่เกิน 5 °