Стационарные антенны

При выборе типа и производителя антенн необходимо отталкиваться от конкретных условий, где они будут использованы. И при этом не забывать поговорку, которой пользуются связисты, занимающиеся профессиональной радиосвязью - "лучший усилитель сигнала - это антенна".

Условно все антенны можно разделить на два основных типа - направленные и всенаправленные. Самыми популярными, безусловно, являются вторые.

Всенаправленные антенны

Всенаправленные антенны также называют антеннами к круговой диаграммой направленности. Как правило, это обычные штыревые коллинеарные антенны. Конструктивно они имеют стеклотекстолитовый (fiberglass) корпус в виде трубы, внутри которой находится несколько сфазированных излучателей. Причем применяется как последовательное, так и параллельное возбуждение излучателей. Второй вариант является более выигрышным, т.к. позволяет получить лучшие параметры, но значительно более сложный в реализации и соответственно более дорогой.

В качестве примера можно привести профессиональную антенну 458 производства Commander Technologies (бывш. RFS), которая помимо большого коэффициента усиления (8 дБ) имеет еще и встроенную мощную систему молниезащиты. Как раз в ней за счет применения специальной сложной конструкции используется параллельное возбуждение 4-х излучателей.

Для объективности картины надо добавить, что чем выше у антенны коэффициент усиления, тем уже становится полоса рабочих частот и ширина диаграммы направленности в вертикальной плоскости. Полоса рабочих частот антенны является очень важным параметром для обеспечения одновременной работы передатчиков и приемников многоканальной радиосистемы на одну антенну, поэтому производители профессиональных антенн с помощью разнообразных технических решений стараются сделать ее как можно шире. Что касается ширины диаграммы направленности в вертикальной плоскости, то чем она уже, тем больше обеспечивается энергетика сигнала в дальней зоне, но одновременно, если антенна установлена высоко, это приводит к ухудшению энергетики сигнала в городских условиях на небольших расстояниях (т.е. практически под антенной). Выходом из этой ситуации является применение некоторыми производителями так называемого "электрического наклона" (electrical tilt) всей диаграммы на несколько градусов вниз, обеспечивая тем самым лучшее покрытие в ближней зоне.

Дипольные антенны

Очень интересными возможностями обладают коллинеарные антенны, в которых в качестве излучателей используются полуволновые петлевые вибраторы. Использование петлевых вибраторов позволяет расширить полосу рабочих частот по сравнению с обычными штыревыми коллинеарными антеннами.

В качестве примера можно привести некоторые модели антенн производства Telewave и Sinclair, которые могут охватывать весь диапазон частот, отведенный для подвижных систем радиосвязи (136-174 МГц или 403-470 МГц). Кроме этого при изменении пространственного расположения вибраторов друг относительно друга можно получить антенны с круговой, офсетной или так называемой двунаправленной (вытянутой в противоположные стороны) диаграммой направленности.

Панельные антенны

В некоторых случаях очень помогает использование направленных панельных (секторных) антенн. С их помощью можно обеспечить необходимый "механический наклон" (mechanical tilt), прижав диаграмму направленности к земле. Поставив несколько таких антенн и соединив их через специальный сплиттер, можно получить диаграмму направленности любой конфигурации, начиная с круговой.

Для систем с разнесенным приемом (в частности для систем TETRA) в состав каждого сайта в классическом случае необходимо включать три антенны - одну передающую и две приемные. В этом случае в качестве приемной антенны удобно использовать двухвходовую панельную антенну Kathrein с X-поляризацией.

Эту антенну можно использовать и в случаях, когда по техническим причинам невозможно объединить прием с передачей, а также когда дальнейшее увеличение каналов в комбайнерной системе невозможно из-за больших потерь и возникает необходимость в установке второй комбайнерной системы.

Направленные антенны

Говоря о стационарных антеннах, было бы несправедливо не упомянуть об антеннах с ярко выраженными направленными свойствами. К таким антеннам относятся наиболее популярные антенны типа "волновой канал" и логопериодические антенны. Они значительно реже используются для базового оборудования систем радиосвязи, но все же и они находят применение. Например, для радиосистем, использующихся на магистральных нефте- и газопроводах, эти антенны использовать значительно удобнее - они относительно недороги, имеют достаточно компактные размеры, их можно соединить через очень простой сплиттер для обеспечения диаграммы направленности вдоль трубопровода в обоих направлениях.

Антенны зенитного излучения

В Качестве примера специализированного решения для КВ радиосвязи можно привести так называемые антенны зенитного излучения. АЗИ имеют диаграмму направленности близкую к сфере, лежащей на поверхности земли. При этом основная мощность излучения направлена в зенит. Отражение излучаемых радиоволн происходит от ионосферы, что позволяет сделать систему независимой от особенностей местности и обеспечить хорошее соотношение сигнал/шум во всей зоне покрытия антенны.

Используются такие антенны для местного КВ вещания, а также служебной КВ-радиосвязи. Конструктивно АЗИ могут быть выполнены как в виде простых укороченных вибраторов на крыше автомобиля служебной (или военной) связи, так и в виде сложной конструкции, обеспечивающей какую-либо необходимую поляризацию работы антенны - круговую, линейную.

Примером такой антенны служит модель ST-940B компании Stealth Telecom, успешно опробованная нашей компанией в ряде случаев.

Дальность связи заявленная производителем составляет 100 - 1600 км. Диапазон рабочих частот: 3.5 - 16 МГц. Вес конструкции - 46 км. 

Недостатками такого решения являются его вес, необходимость крепления на крыше и узкая полоса рабочих частот, что резко сужает ее область применения.

Вернуться к разделу "Комплектующие для систем радиосвязи"