Антени — це спеціалізовані пристрої, які перетворюють електромагнітну енергію в лініях передачі в електромагнітні хвилі вільного простору або перетворюють космічні електромагнітні хвилі в електромагнітну енергію в лініях передачі.
Основні характеристики антен
(1) Посилення
Антени зазвичай є пасивними пристроями, які не підсилюють електромагнітні сигнали. Коефіцієнт підсилення антени — це відношення отриманої потужності в тій самій точці за тієї самої вхідної потужності порівняно з ідеальною опорною антеною після фокусування електромагнітних хвиль, які випромінює антена. Очевидно, що посилення пов'язане з діаграмою спрямованості антени. Чим вужчий головний промінь у діаграмі спрямованості, тим менша хвостова пелюстка бічної пелюстки й тим вище посилення. Можна побачити, що високий коефіцієнт підсилення відбувається за рахунок зменшення діапазону випромінювання променя антени.
Визначення dBi і dBd
DBi: коефіцієнт підсилення антени, розрахований за допомогою антени з точковим джерелом (i) як стандартної антени
G (дБі)=10lgGi
DBd: Коефіцієнт посилення антени, розрахований за допомогою антени напівхвильового генератора (d) як стандартної антени
G (dBd)=10lgGd
Співвідношення між дБі та дБд: Gd=Gi-2.15 (дБд)
(2) Співвідношення передньої та задньої сторін
Співвідношення спереду і ззаду означає відношення потужності прямого випромінювання до потужності зворотного випромінювання віялоподібної антени.
Співвідношення спереду і ззаду становить приблизно 25 дБ порівняно з типовим значенням
Мета полягає в тому, щоб мінімізувати потужність зворотного випромінювання, наскільки це можливо, і мінімізувати перешкоди іншим базовим станціям
Технічні вимоги до антен базових станцій системи мобільного зв’язку Китаю: Ступінь поляризаційної ізоляції антени спрямованих базових станцій більше або дорівнює 23 дБ.
(3) Зворотні втрати
Коефіцієнт стоячої хвилі антени є показником ступеня узгодження між фідером антени та базовою станцією (приймачем).
Визначення коефіцієнта стоячої хвилі:
Umax - живіт напруги на фідерної лінії;
Umin - вузлова напруга на фідерній лінії.
Генерація коефіцієнта стоячої хвилі пов’язана з тим, що енергія падаючої хвилі не повністю поглинається (випромінюється) вхідним терміналом В антени, що призводить до генерації відбитих хвиль та їх суперпозиції.
Чим більше КСВ, тим сильніше відображення і гірше узгодження.
(4) Ступінь ізоляції
Ступінь ізоляції - це частка сигналів, отриманих від однієї поляризації до іншої поляризації.
Для антени базової станції з подвійною поляризацією ± 45 градусів:
+ Антени 45 градусів і -45 градусів можуть перебувати в стані Tx/Rx одночасно. Щоб уникнути перешкод від однієї антени в стані Tx на стан Rx іншої антени, існує вимога щодо ізоляції між ними.
(5) Поляризація
Напрямок електричного поля в електромагнітній хвилі, що випромінюється антеною, є напрямом поляризації антени. Через орієнтацію електричного поля, коли електромагнітні хвилі поширюються у вільному просторі, як-от вертикальна лінійна поляризація, горизонтальна лінійна поляризація, кругова поляризація тощо, антени також відповідають антенам вертикальної лінійної поляризації, антенам горизонтальної лінійної поляризації тощо.
