Continuando con la discusión anterior, aunque las antenas vienen en una amplia variedad de formas y tamaños, se pueden clasificar ampliamente en función de sus similitudes.
Por longitud de onda: antenas de onda media, antenas de onda corta, antenas de onda ultracorta, antenas de microondas...
Por rendimiento: antenas de alta ganancia, antenas de ganancia media...
Por directividad: antenas omnidireccionales, antenas direccionales, antenas sectoriales...
Por aplicación: antenas de estaciones base, antenas de televisión, antenas de radar, antenas de radio...
Por estructura: antenas de alambre,antenas planas...
Por tipo de sistema: antenas de un solo elemento, conjuntos de antenas...
Hoy nos centraremos en discutir las antenas de estaciones base.
Las antenas de estación base son un componente del sistema de antenas de estación base y una parte importante del sistema de comunicaciones móviles. Generalmente, se dividen en antenas de interior y de exterior. Las antenas de interior suelen incluir antenas omnidireccionales de techo y antenas direccionales de pared. Nos centraremos en las antenas de exterior, que también se dividen en omnidireccionales y direccionales. Las antenas direccionales se subdividen en antenas direccionales de polarización simple y antenas direccionales de polarización dual. ¿Qué es la polarización? No se preocupe, lo veremos más adelante. Primero, hablemos de las antenas omnidireccionales y direccionales. Como su nombre indica, una antena omnidireccional transmite y recibe señales en todas las direcciones, mientras que una antena direccional transmite y recibe señales en una dirección específica.
Las antenas omnidireccionales exteriores se ven así:
Es esencialmente una varilla, algunas son gruesas, otras son delgadas.
En comparación con las antenas omnidireccionales, las antenas direccionales son las más utilizadas en aplicaciones del mundo real.
La mayoría de las veces parece un panel plano, por eso se llama antena de panel.
Una antena plana consta principalmente de las siguientes partes:
Elemento radiante (dipolo)
Reflector (placa base)
Red de distribución de energía (red de alimentación)
Encapsulamiento y protección (radomo de antena)
Anteriormente, vimos esos elementos radiantes de formas extrañas, que en realidad son los elementos radiantes de las antenas de estaciones base. ¿Han notado que los ángulos de estos elementos radiantes siguen un patrón determinado: tienen forma de "+" o de "×"?
Esto es lo que llamamos anteriormente “polarización”.
Cuando las ondas de radio se propagan en el espacio, la dirección de su campo eléctrico cambia según un patrón determinado; este fenómeno se denomina polarización de las ondas de radio.
Si la dirección del campo eléctrico de una onda electromagnética es perpendicular al suelo, se denomina onda polarizada verticalmente. De igual manera, si es paralela al suelo, se denomina onda polarizada horizontalmente. Además, existen polarizaciones de ±45°.
Además, la dirección del campo eléctrico también puede girar en espiral, lo que se denomina onda polarizada elípticamente.
La polarización dual significa que dos elementos de antena se combinan dentro de una sola unidad, formando dos ondas independientes.
El uso de antenas de doble polarización permite reducir la cantidad de antenas necesarias para la cobertura celular, disminuir los requisitos de instalación y, por lo tanto, reducir la inversión, garantizando al mismo tiempo una cobertura eficaz. En resumen, ofrece numerosas ventajas.
Continuamos nuestra discusión sobre antenas omnidireccionales y direccionales.
¿Por qué las antenas direccionales pueden controlar la dirección de la radiación de la señal?
Veamos primero un diagrama:
Este tipo de diagrama se llama patrón de radiación de antena.
Debido a que el espacio es tridimensional, esta vista de arriba hacia abajo y de adelante hacia atrás proporcionan una forma más clara e intuitiva de observar la distribución de la intensidad de la radiación de la antena.
La imagen de arriba es también un patrón de radiación de antena producido por un par de dipolos simétricos de media onda, que se asemeja un poco a un neumático desinflado.
Hablando de eso, una de las características más importantes de una antena es su alcance de radiación.
¿Cómo podemos hacer que esta antena irradie más lejos?
La respuesta es: ¡golpeándolo!
Ahora la distancia de radiación será mucho mayor...
El problema es que la radiación es invisible e intangible: no puedes verla ni tocarla, y tampoco puedes fotografiarla.
En teoría de antenas, si lo que se desea es darle una bofetada, el enfoque correcto es aumentar el número de elementos radiantes.
Cuanto más elementos radiantes haya, más plano será el patrón de radiación...
Bien, el neumático se ha aplanado hasta formar un disco, el alcance de la señal se ha ampliado y se irradia en todas direcciones, 360 grados; es una antena omnidireccional. Este tipo de antena es excelente para usar en zonas remotas y abiertas. Sin embargo, en una ciudad, este tipo de antena es difícil de usar eficazmente.
En las ciudades, donde hay poblaciones densas y numerosos edificios, generalmente es necesario utilizar antenas direccionales para proporcionar cobertura de señal a áreas específicas.
Por lo tanto, necesitamos “modificar” la antena omnidireccional.
Primero, necesitamos encontrar una manera de "comprimir" un lado:
¿Cómo lo comprimimos? Añadimos un reflector y lo colocamos a un lado. Luego, usamos varios transductores para enfocar las ondas sonoras.
Finalmente, el patrón de radiación que obtuvimos se ve así:
En el diagrama, el lóbulo con mayor intensidad de radiación se llama lóbulo principal, mientras que los lóbulos restantes se llaman lóbulos laterales o lóbulos secundarios, y también hay una pequeña cola en la parte posterior llamada lóbulo posterior.
Uh, esta forma se parece un poco a... ¿una berenjena?
Respecto a esta "berenjena", ¿cómo puedes maximizar la cobertura de su señal?
Sostenerlo mientras estás parado en la calle definitivamente no funcionará; hay demasiados obstáculos.
Cuanto más alto estés, más lejos podrás ver, por lo que definitivamente debemos apuntar a un terreno más alto.
Cuando estás a gran altitud, ¿cómo apuntas la antena hacia abajo? Es muy sencillo: simplemente inclínala hacia abajo, ¿verdad?
Sí, inclinar la antena directamente durante la instalación es un método que llamamos "inclinación mecánica hacia abajo".
Todas las antenas modernas tienen esta capacidad durante la instalación; un brazo mecánico se encarga de ello.
Sin embargo, la inclinación mecánica hacia abajo también presenta un problema:
Cuando se utiliza la inclinación mecánica hacia abajo, las amplitudes de los componentes verticales y horizontales de la antena permanecen inalteradas, lo que produce una grave distorsión del patrón de antena.
Esto definitivamente no funcionará, ya que afectaría la cobertura de la señal. Por lo tanto, adoptamos otro método: la inclinación eléctrica descendente, o simplemente e-downtilting.
En resumen, la inclinación eléctrica implica mantener sin cambios el ángulo físico del cuerpo de la antena y ajustar la fase de los elementos de la antena para cambiar la intensidad del campo.
En comparación con la inclinación mecánica hacia abajo, las antenas inclinadas eléctricamente hacia abajo exhiben menos cambios en su patrón de radiación, permiten ángulos de inclinación hacia abajo mayores y tanto el lóbulo principal como el lóbulo posterior están dirigidos hacia abajo.
Por supuesto, en la práctica, la inclinación descendente mecánica y la inclinación descendente eléctrica se utilizan a menudo en combinación.
Después de aplicar la inclinación hacia abajo, se ve así:
En esta situación, el rango de radiación principal de la antena se utiliza con bastante eficacia.
Sin embargo, todavía existen problemas:
1. Existe un nulo en el patrón de radiación entre el lóbulo principal y el lóbulo lateral inferior, lo que crea un punto ciego de señal en esa zona. Esto se conoce comúnmente como "efecto sombra".
2. El lóbulo lateral superior tiene un ángulo alto, lo que afecta áreas a mayor distancia y causa fácilmente interferencia entre células, lo que significa que la señal afectará a otras células.
Por lo tanto, debemos esforzarnos por llenar el vacío en la "profundidad nula inferior" y suprimir la intensidad del "lóbulo lateral superior".
Los métodos específicos implican ajustar el nivel del lóbulo lateral y emplear técnicas como la formación de haz. Los detalles técnicos son algo complejos. Si le interesa, puede buscar información relevante usted mismo.
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Hora de publicación: 04-dic-2025
