Аса жоғары жиілік диапазонындағы нақты дабылдардың таралуына антенна-фидерлік құрылғының параметрлерінің әсер етуі
5
6
7
8
АҢДАТПА
Берілген жобада аса жоғары жиілік диапазонындағы нақты дабылдардың
таралуына антенна-фидерлік құрылғының параметрлерінің әсер етуін зерттеу
ұсынылған. Тақырыпқа сәйкес секторлы антеннаның ашылу бұрышына
байланысты, негізгі бір станцияда қызмет етілген абоненттер санына тәуелділігі
және панелдік антеннаның параметрлері өзгерген кездегі жұмыс істеу тиімділігі
көрсетілген.
Техника-экономикалық бөлімінде зерттеу ұйымдастыруына бөлінетін
капиталдық шығындар және ұялы байланыс нарығына байланысты есептеулер
жүргізілген. Одан басқа, өміртіршілік пен еңбек қауіпсіздігі мәселелері
қарастырылған.
АННОТАЦИЯ
В данном проекте, согласно предложенной теме, рассмотрена
исследование влияния параметров антенно-фидерных устройств на передачу
реалных сигналов в диапазоне сверхвысоких частот. Сагласно теме было
исследовано зависимость числа абонентов, обслуживаемых одной базовой
станцией, от угла раскрыва секторной антенны и эффективность работы при
изменение параметров панельной антенны.
В технико-экономической части был составлен расчет капитальных
затрат на исследования и расчет рынка в сфере сотовой связи. Кроме того,
были рассмотрены вопросы безопасности труда и жизнедеятельности.
ABSTRACT
In this project , according to the proposed topic, the study examined the
influence of parameters of antenna - feeder devices to transmit signals real at
microwave frequencies . These fares subject was investigated depending on number
of subscribers served by a base station , the angle of the sector antenna aperture and
efficiency when changing parameters panel antenna .
The feasibility of the calculation was made capital expenditures for exploration
and settlement of the market in the mobile sphere . In addition, the issues of safety
and life.
9
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
1 НЕГІЗГІ БӨЛІМ ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1.1 Аса жоғары жиілік ауқымында антенна ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1.2 Барлық бағыттағы (омни) антенналар ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1.3 Секторлы антенналар ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1.4 Негізгі станция қаптау секторына бағыттылық диаграммасын жетілдіру
қажеттілігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
1.5 Негізгі станция антеннасы үшін рефлектор түрлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
1.5.1 Перпендикуляр рефлектормен қадауышты антенна ... ... ... ... ... ... ... ... ..
1.5.2 Параллель рефлектормен қадауышты антенна ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
1.5.3 Толқынды арна типті антенналар ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
1.5.4 Панелді антенна ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2 ЕСЕПТЕУ БӨЛІМІ ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.1 Ұялы байланыс жүйесінде сигналды таратуға антенна параметрі әсері ... .
2.2 Периодты емес рефлектормен екі жартылай толқынды дірілдеткіштен
панельдің негізгі өлшемін есептеу ... ... ... ... ...
2.3 Рефлектор параметрі өзгерген кезде панельді антенна тік
поляризациясында бағытталған қасиет өзгеруі мен негізгі параметрді
есептеу
2.3.1 Дірілдеткіштен периодты емес рефлекторға дейін ара қашықтық
өзгерген кезде панельді антенна параметрін есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.3.2 Рефлектор өлшемі өзгерген кезде антенна параметрін есептеу ... ... ... ..
3 ЭКАНОМИКАЛЫҚ БӨЛІМ ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
3.1 Жоба сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ..
3.2 Компания және сала ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3.3 Өнім және қызметтер ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
3.4 Өтім нарығы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3.5 Қаржылық жоспар ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3.5.1 М стандарты үшін капиталдық шығындар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3.5.2 Пайдалану шығындары ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3.5.3 Табысты есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
4 ӨМІРТІРШІЛІК ҚАУІПСІЗДІГІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
4.1 Жоба мақсаты ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
4.2 Техникалық жабдықта қызмет ету кезінде қызметкердің еңбек жағдайы
сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
4.3 Жұмыс орнында жарықты ұйымдастыру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
4.4 БС найзағайдан қорғауды өңдеу ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
4.5 Радиорелелі станцияда АЖЖ электромагнитті алаң қимылынан қорғану
шаралары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
4.6 Өміртіршілік қауіпсіздігі бөліміне қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ...
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
10
8
9
9
10
13
19
21
21
22
23
26
27
27
34
38
38
46
50
50
50
53
54
54
54
52
59
61
61
61
64
65
68
70
71
72
73ҚЫСҚАРТЫЛҒАН СӨЗДЕР ... ... ... ... .,, ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
А Қосымшасы ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
ӘҚосымшасы ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Б Қосымшасы ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
В Қосымшасы ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
11
74
75
76
77
КІРІСПЕ
Сымсыз байланыс жүйесін дамытуда антенна-фидерлі құрылғы жасаушы
алдында көптеген мақсаттар бар:
- жақсартылған радиотехникалық сипаттамамен қабылдау-тарату негізгі
станциясында антеннаны өңдеу;
- оны секторлы формаға жақындату мақсатымен антеннаны өңдеу.
Антеннаны кемелдендіру аумағында жұмыстың маңызды бағыты жедел
әрекетті
байланыс жүйесін дамытумен байланысты.
Қазіргі
уақытта
телекоммуникациялық жүйелер қарқынды дамуда және жедел әрекетті
байланыс желісін ұйымдастыру сферасында ерекше өрлеу байқалады.
Жылжымалы байланыс жүйесінде екінші, үшінші, төртінші буындары даму
сатылары және т.б. бөліп қарауға болады. Мұндай жүйелер сапалы
сипаттамалары дамудың әрбір сатысында антенналы құрылғымен ерекше
дәрежеде анықталады. 4-ші буынды антенналы жүйеге өту жылжымалы
байланыс жүйесінде функциялық мүмкіндікті маңызды дамыту қажеттілігімен
алдын-ала келісілген, сондай-ақ мәліметті тарату жоғары жылдамдығы,
Интернет жүйесіне тез қолжеткізу, бейне конференция өткізу мүмкіндігі.
Жылжымалы байланыс үшінші және төртінші буындары жаяу жүргінші үшін
өзіне микроұяшықтар қамтуы мүмкін, 1км-ге дейін қызмет ету радиусында,
автомобилистер үшін макроұяшықтар - бірнеше ондаған км-ге дейін және
гипер ұяшықтар жүздеген және мыңдаған км-ге дейін теңіз, өзен және әуе
кемелері үшін, жерсеріктік жүйелер құрайтын қызмет ететін болып саналады.
Әмбебап жылжымалы байланыс жүйесінде сапалы сипаттамалар үшінші және
төртінші буында ерекше дәрежеде негізгі станцияның антенналы
құрылғысымен анықталады. Үшінші және төртінші буынды ұялы байланыс
негізгі станциясы антенналы жүйесінің ерекшелігі оның жұмысының әрбір
сотада бірнеше жиілік ауқымында болуы болып табылады. 3 желісі өзгерілетін
жабу аймағында динамикалық желі болып табылады, сондай-ақ әрбір соты
шегінде жиілік өзгеруі оны жабу ауданының маңызды өзгеруіне алып келеді.
Ұялы
байланыста негізгі станция секторлы антенналары
артықшылықтары,сондай-ақ жиілік қоры тиімді қолдану, үлкен территорияны
қамту, жақсы өткізу мүмкіндігі бар және т.б. Антенналардың бағыттық қасиетін
жақсарту үшін рефлекторлар қажет.
12
1 НЕГІЗГІ БӨЛІМ
1.1 Аса жоғары жиілік ауқымында атеннаны шолу
Аса жоғары жиілік ауқымында антенналарды үлкен екі санатқа бөлуге
болады: барлық бағытталған және бағытталған
1.1 Сурет - Қабылдау тарату антеналарын орналастыру:
мұндағы: а -барлық бағыттағы; б-секторлы.
1.2 Сурет - Аса жоғары жиілікті антенналарды жіктеу
13
Барлық бағыттағы антенна 3 антеннадан тұрады: біреуі таратын Тх, ол
басқалардан жоғары орнатылады және екі қабылдаушы Rх, ол 12-20
қашықтықта орнатылады, бұл 4-6 дБ күшейту айырмасына жеткізу үшін. Бұл
антенналар негізінде аз абонентті өңірде қолданылады.
Қала жағдайында сыйымдылық жоғарылағандықтан, әдетте сотылар 3
секторға 1200 - дан немесе 6 сектор 600 - тан бөлінеді.Үш немесе екі
бағытталған антенналар, мысалы, панельді әрбір секторды жабу үшін
қолданылады: қабылдаушылар Rх тік - көлденең поляризациямен және екінші
таратушы - Тх тік поляризациямен. Бір негізгі станцияда 3-тен 12-ге дейін
секторлы антенналар болады.
Аса жоғары жиілік үшін антеннаның негізгі типтерін жіктеу сигналдар
оның бағытталған қасиетімен 1.2 суретінде көрсетілген.
1.2 Барлық бағыттағы (омни) антенналар
Негізгі станциядағы барлық бағыттағы антенналарында
дөңгелек
диаграммалы бағыт болады. Оған қадауышты антенналар, дискконусты және
биконикалық антенналар, сол сияқты қиыстырылған кең жолақты антенналар
жатады. Қадауышты антенна антеннаның жай нұсқасы болып табылады. Ол
симметриялы емес дірілдеткіш болып табылады және 1.3 суретінде берілген
1.3 Сурет - Қадауышты антенналар
14
Егер қадауышты антеннаны тік орналастырса, онда көлденең жазықтықта
ол барлық жағынан тегіс энергияға сәуле шығарады, сондықтан көлденең
жазықтықта мұндай антенна барлық бағытты болады. Сол кезде тік жазықтықта
мұндай антенна тегіс емес болады. Кей жағдайда, антенна осін жағалай сәуле
шығару болмайды.
1.4 Сурет - Қадауышты ширектолқынды антенна:
мұндағы: а - бағыттың үшөлшемді диаграммасы (осьті жағалай
орналасқан антенна)
Сол себепті тіпті жай қадауышты антенна бағытты белгілеуі мүмкін,
жоғары күшейтуге сәйкес болады. Қадауышты антенна үшін жоғары күшейту
жазықтықта жеткізіледі,антеннаға перпендикуляр және оның ортасы арқылы
өтетін болады.
Көп жағдайда, қадауышты антенна ұзындығы сәуле шығару ширек
ұзындығына тең таңдалады.
1.5 Сурет - Барлық бағытты коллинеарлы антенна
15
Бағыттың үшөлшемді диаграммасы, сол сияқты бағыттың тік және
көлденең диаграммасы мұндай антенналар 1.4
суретінде көрсетілген. 1.5
суретінде барлық бағытты коллинеарлы антенна көрсетілген, бұл өзінде
жартылай толқынды дірілдеткіш тізбегі көрсетілген, ол фибергластан түтік
ішінде орналасқан.
1.6 Сурет - Дискконусты антенна
Барлық бағытты жалпы модель саны 40. Антеннаның күшейту
коэффициентінің өзгеру ауқымы 2...11 dBi, өткізілген қуаты 60...500 Вт.
Ережедегідей, антеннада дірілдеткіштер синфазалы қоректеледі, алайда, фазада
кешігулер жағдайында, онда жабу аймағын жетілдіру үшін тік жазықтықта
сәуленің еңкеюін қамтамасыз етеді.
Дискконусты антенна дискіден және конустан тұрады. Қоректендіру
коаксиалды кабель көмегімен жүргізіледі. Бағыты диаграммасы көлденең
жазықтықта - дөңгелек, ал тік жазықтықта ауқыммен өзгереді. Ауқымды жабу
коэффициенті 3-4. Жиіліктің өсуіне қарай күшейту коэффициенті 3 - 4 дБ-ға
дейін жоғарылайды, және жоғары сәуле шығару осі жерге жабысады.
Кең жолақты антенналар екі ауқымды радиостанцияны бірмезгілде
біріктіру қажеттілігінде қолданылады. Олар өзінің құрамында ішкі бөлектегіш-
келісілген және түзілген элементтер болады. Алайда олар құрастыру мен баптау
кезінде өте қымбат, көп еңбекті қажет етеді.
1.3 Секторлы антенналар
Секторлы антеннаға панелді, логопериодты, директорлы (Толқынды
арна типті антенна) және антеналы торлар жатады. Ұялы байланыс жүйесі
үшін антенна спектрі көп түрлі болады. Олар ұялы байланыс барлық
16
стандартында GSM900 1800, CDMA, DECT, LTE. жұмысы үшін шығарылады.
Секторлы антенна арасында көп тараған түрі бағытталған панелді антенналар
болады.
Панелді антенналар ұялы жүйеде сыйымдылықты жоғарылату үшін
қолданылады. Әдетте, бұл антенналар диполь және саңылаулы сәуле шығарғыш
қолданумен жасалынады, олардың әрқайсысының өз артықшылықтары бар.
Антеннада дірілдеткіш жиынтығы бар, металды экран үстінде орналасқан және
шағын коаксиал кабель жүйелері көмегімен біріккен, олар экранның басқа
жағына орналасқан.
Берік фибергласты қабық антеннаны сыртқы орта әсерінен бітеу жабады.
Антеннада типіне қарай бір, екі, төрт немесе алты сыртқы ағытпасы болады,
олар бір корпуста орналасады. Мұндай құрылымды шешімдер антенналы
діңгекте орын үнемдеуге және компания - оператордың қаржылық қорын
үнемдеуге ерік береді.
Бұл технология мәнісі: ХРol антеннасы екі тәуелсіз дипол жүйеден
тұрады, кеңістік поляризация береді-біреуі +450,ал басқасы -450. Бұл диполдар
бейнеленген экранды жағалай симметриялы орналасқан. Дипол мен импеданс
трансформация арасындағы қуатты бөлу аздаған шығынмен кабелді
тармақтауды қамтамасыз етеді. Принципті түрде мына жағдай маңызды,
антенна көлденең жазықтықта екі типті диаграмма құрастырылуы мүмкін -
негізгі жапырақша ені 650 ,кейде 900. Тік поляризациялы панелді антенна
айырмашылығы, онда дипол тік орналасқан, ХPol антеннада 650 ені
диаграмманы құрастыру үшін +450 және -450 жайылған, тігінен төрт жұпты екі
еселенген дипол қолданылады, екі ромб пайда болады, 900
ені бар
диаграмманы құрастыру үшін - екі жұпты бірдей дипол, екі айқаспа пайда
болды.
1.7 Сурет - Кроссполяризациялы антеннаның жалпы құрылымы
17
1.8 Сурет - Панелді антенна
Екі құрылымда толық симметриялы экранның орта сызығына қатысты,
көлденең жазықтықта диаграммалар симметриялы шарты болып саналады. Осы
технология арқасында 35 dВ кем емес жүйелер арасында айыру деңгейіне жету
мүмкіндігі болады, бұл ХPol антеннасында екіжақтылық режімінде жұмыс
істеуге ерік береді, мұнда кіші айыру 30dВ аспау қажет.
HG - CP6010 - CD6012 - бұл кроссполяризациялы антенна тобы (еңістік
екі еселік поляризациялы +45 -45 градус). Бұл антенналар қала жағдайында
жақсы жұмыс істейді.
1.9 Сурет - Ғимаратта орналасқан панелді антенналар
18
Логопериодты антенналар аса жоғары кең жолақты антенналар санатына
жатады, БД сияқты жиілік өзгерген кезде және кіру кедергісі шамасы
өзгергенде сақталады. Антенналар жұмысы электродинамикалық принципке
негізделген, белгілі бірнеше рет антенналар мөлшері өзгерген кезде және
толқындар ұзындығы сонша өзгерген кезде антенналар сипаттамасы
өзгермейді. Логопериодты антенналардың әртүрлі түрленген саны бар.
Логопериодты антенналар және параболалық панелді экранмен параболалық
түрлері бар. Бұл антенналар, аздаған енімен сәуле екі жазықтықта сипатталады
және темір жолды жағалай, автомагистралды, шатқалды, қала көшелеріне
тартылған байланысты ұйымдастыру үшін қолданылады.
Логопериодты бағытталған антеннада (1.10 сурет ) 3 - 4 ауқымында жабу
коэффициенті бар, 5-7 дБ күшейту коэффициенті және сыртқы түрі Толқынды
арна типті антеннаға жақын.
1.10 Сурет - Логопериодты антенна
1.11 суретіндегі Толқынды арна типті бағытталған антенналар жай
және тиімді кең қолданысқа ие болды. Олар осьтік сәуле шығаруда бағытталған
антенна сапасында метрлі және дециметрлі толқында кең қолданылады.
Антенналар активті және бірнеше белсенді емес дірілдеткіштен тұрады.
Белсенді емес дірілдеткіште ток алаңы есебінен болады, активті дірілдеткішпен
сәуле шығарылған.
Күшейту коэффициенті жалпы ұзындыққа байланысты 90 дБ жеткізіледі,
ал кезінде. Толқынды арна қума толқын санатына жатады. Антенналар
траверста орналасқан активті және белсенді емес дірілдеткіштер қатары -
рефлектордан тұрады, директор және активті дірілдеткіш сәуле шығару
бағытына қатысты орналасқан, бұлар активті дірілдеткіш алдында орналасқан.
Барлығынан жиі бір рефлектор пайдаланылады, директор саны нөлден онға
дейін өзгереді. Активті дірілдеткіш 0,5 жуық ұзындығы бар, рефлектор
ұзындығы аздаған үлкен, директорлар 0,5 аз ұзындығы бар. Активті
19
дірілдеткіштен рефлекторға дейін ара қашықтық және бірінші директорға дейін
0,25 жуық құрайды.
1.11 Сурет - Толқынды арна антеннасы
Үш элементті толқынды арна 5-6 дБ жуық күшейтуі бар, алты элементті -
9 дБ жуық, он элементті - 11 дБ жуық. Ұзын антенналар үшін (15 элементтен
көп) саналуы мүмкін, күшейту шамамен 2,2 дБ-ға жоғарылайды, антенна
ұзындығы әрбір екі есеге артуына байланысты
Антенналар сәуле шығаруы оның барлық дірілдеткішін құрайтын сәуле
шығару сомасы деп қарастыруға болады. Рефлекторда активті дірілдеткіш
сәуле шығарумен бағыттаған ток, онда кернеу келтіреді. Рефлектор үшін,
кедергі ұзындық есебінен индуктивті сипатқа ие болады, 0,5 үлкен, фазада
кернеу артта қалады, активті дірілдеткіште 270 градуста кернеу артта қалады.
Активті дірілдеткіш пен рефлектор сәуле шығаруы нәтижесінде рефлектор
бағытында фазаға қарсы жиналады, ал активті дірілдеткіш бағытында - фазада,
активті дірілдеткіш бағытында сәуле шығару екі есеге жуық күшейтуге алып
келеді. Рефлекторға ұқсас директорлар жұмыс істейді, алайда сыймдылық
сипатынан оның кедергісі ( аз ұзындығымен анықталады) сәуле шығаруы
директор бағытында күшейеді. Әрбір қосымша рефлектор немесе директор
күшейтуге қосымша береді, бірақ бұдан бұрынғы рефлектор мен директорға
қарағанда аз болады, соның ішінде рефлектор үшін бәсеңсу әсері қосымша
элемент қимылы анық білінеді, сондықтан бір рефлектор өте сирек
пайдаланылады.
20
1.11 Сурет - Толқынды арна типті антенна
Радиобайланыс жүйесінде негізгі станциялар жылжымалы объектімен
арнаның үлкен санында бірмезгілде жұмысты қамтамасыз ету қажет, соның
ішінде жүйенің арналық сыйымдылығы оның негізгі сипаттамасының бірі
болып табылады. Мұндай кезде, бір мезгілде бірнеше қабылдаушы мен
таратқыш тәуелсіз қамтамасыз ету мақсаты туындайды.
Бір мезгілде тәуелсіз бірнеше таратқыш жұмысын қамтамасыз ету келелі
мәселе келтіреді.Таратқышқа сигналды қосу олардың арасындағы айыруды
қамтамасыз етумен келесі негізгі тәсілдерді қолданады; кеңістіктік, жиілікке
айырумен, (жиілік тығыздалуы); сұлбалық (көпірлік) және сұлбалық -
кеңістіктік.
Кеңістіктік қосу антенналы торлар - көп кіру жүйелерін нашар
байланысқан сәуле шығарғыш қолданумен қамтамасыз етіледі, оның әрбіреуі
бір белгілі таратқышпен қоздырылады .Таратқыштар тәуелсіз жұмыс істеуші
болып табылады, алайда, нақты торда сәуле шығарғыш арасында
электромагнитті байланыс салдарынан, біріншіден, жүзеге асқан
айыруларғамаңызды шектеулер пайда болады, екіншіден, сол және басқа
дәрежеде БД бұрмаланады.
БД формасының өте қиындау басқару жүйесі құрастырылуы
мүмкін.Сондай-ақ егер бүйірлік жапырақшаға сигнал әсер берсе, басты
сәулемен қабылдауға кедергі келтіреді, онда сигнал қайнар көзіне бағыттауға
қосымша БД құрастырылады. Дәл осы бағытта осы диаграмма көмегімен негізгі
БД - де сәтсіздік пайда болады және сол себепті кедергі келтіретін сигнал
бәсеңдеуі немесе жойылу болады. Кедергі келтіретін сигнал көп болғанда, онда
қажетті сәтсіздік саны пайда болады. Мұндай сигналдар қайнар көздері
өзгерген кезде кеңістікте сәтсіздік саны мен бағыты өзгеруі мүмкін. Бұл
принципте цифрлық антенналық торлар құрылған кеңістіктік сүзгі
21
болады,кедергі келтіретін сәуле шығару фонында қажетті сигнал бөлетін және
форма бағытына диаграмма беретін, дәл осы жағдай үшін тиімді болады. Соңғы
жылдарда сигналды кеңістіктік сүзгілеудің теориялық негіздері, сигналды
радиолокациялық табу статистикалық теориясы түйіспесінде және тапсырылған
сипаттамамен антеннаны синтездеу деқарқынды дамуда.
Маңызды мәселе болып табылатын, ұялы байланыс желісі дамуы кезінде,
үлкен қалаларда абонент тығыздығының жоғарылауы және жиілік қорының
шектеулілігі. Осыған байланысты үшінші буынды ұялы байланыс жүйесін құру
концепциясы туындады. Бейімделген тор қолдануға негізделген, негізгі
станцияда зерделі антенналы жүйені қолдану жорамалданады. Мұндай жүйелер
БД-ді бейімдейді, онда басты сәуле жедел әрекетті абоненттің жетекші
келіссөзге бағытталады, сонымен кеңістіктік арнаның тығыздалуы жүзеге
асады және бірмезгілде арналы бөгеуіл деңгейін азайтады. Мұндай антенна екі
ауқымды көп сәулелі антенналы тормен жазық геометриялы болып табылады.
Дәл осы кезеңде ұялы байланыс желісінің әртүрлі алты стандарты жұмыс
істейді, ал бұл әртүрлі жиілік ауқымына есептелген, негізгі станция антеннасын
қолдану қажеттілігіне алып келеді. Бір тіректі құрылыста бірнеше антенна
болуы құрылымды қиындатады және электромагнитті үйлесімділік мәселесін
тудырады. Осы себеппен соңғы уақытта екі және үш ауқымды антенналар
ауқыммен, 9001800МГц және 90018002000 қолданысқа ие болады. Үш
антеннаны орналастыру әрбір ауқым үшін маңызды кемшіліктер орын алады
және тасымал құрылымының жүгінің артуына алып келеді. Сол себепті тар
жолақты антеннадан бірлескен немесе кең жолақты антеннаға өту қажеттілігі
пайда болады.
Қандай-да бір қосымша баптауға және ауыстырып-қосуға ерік бермейтін,
барлық қолданылған жұмыс жиілігі ауқымы (800-2000МГц) жабық болған жай
антенна қызығушылық тудырады. Мұндай антенна бірнеше қабылдау-тарату
сигналын таратуды (қабылдау) қамтамасыз етуі мүмкін, олар жер үстінде
орналасқан және жалпы фидерге қосылған. Ұялы байланысты дамыту
болашағында, соның ішінде бейне арнаны меңгеруде, аса жоғары кең жолақты
антеннаны қолдану қажеттілігі туындайды.
Басқа провайдер радиожелісінен бөгеуілді азайту үшін тәсіл - бұл әртүрлі
поляризациядағы антеннаны қолдану, бір поляризацияны қолдану, сол уақытта
басқа провайдер басқаны қолданады немесе келісіммен әртүрлі ауқымды
қолдану.
4G желісіне өту кезінде желіні жоспарлауға басқа көзқарас талап етіледі.
Мұндай желіні пайдалану ерекшелігі қорытындыланады, негізгі станцияларда
қуат деңгейі төмен болады, ал абоненттердің жеткілікті көп бөлігі тұрақты
ауыстырып-қосу режімінде екі және одан да көп соты арасында болады. Сотыда
жүктеме тәуелділігінен жабуды реттеу есебінен олардың арасындағы артық
жабуды азайту (абонент саны,мәліметтер трафика көлемі және т.б.), біріншіден,
көршілес НС-дан интерференцияны азайтады (бір және тағы сол жиілікте
жұмыс істейтін), ал екіншіден аралас негізгі станцияда артық ауыстырып - қосу
22
болмайды және желіде жалпы мерзімдік жүктеме болмауына мүмкіндік береді.
Бұл ерекшеліктер, негізгі станцияда бағыттық диаграмма еңіс бұрышымен
электрлік реттелген негізгі станциялар антенналарын қолдану қажеттілігін
анықтайды, бұл жабу аймағының анық шекарасын қамтамасыз етеді және өзара
көршілес соты әсерінен жағымсыз әсерлерді азайтады.
Сенімсіз қабылдау аймағында бірдей арналар арасында және көршілес
жиілікпен интерференциялық бөгеуілдер байқалады.
Бұл GSM-900
операторымен белгіленген шектелген жиілік қорымен байланысты. Осыған
байланысты, сенімсіз қабылдау аймағында әртүрлі негізгі станциядан бірдей
немесе көршілес сигнал жиіліктері бар сигналдар белгіленеді.
Мұндай сигналдар байланысқа кедергі келтіретін өзара бөгеуілдер
тудырады, ал белгілі бір сигнал деңгейінде байланыс тіпті мүмкін емес болады.
Егер телефон экранында негізгі станциядан күшті сигнал бекітілсе, ал қосылу
орнату болмай немес болса, бірақ барлық уақытта сөйлеу жоғалса, онда сіз
бөтендермен соқтығыстыңыз. Мұндай кезде телефон басқа жиілікті таңдауға
мүмкіндік бермейді,сол себепті егер сіздің телефон Nokia болса, онда
"NetMonitor" қызметін пайдалануға мүмкін болады. Телефонда NetMonitor
қызметі болмаса жақсы бағыттық диаграммамен сыртқа бағытталған антеннаны
пайдалануға болады.
Қазіргі кезде БС антенналарын негізгі жасаушылар антенналы жүйелер
өңдеді, онда үш сектор элементтері бірыңғай корпуста құбыр түрінде, антенна
жүйесін орнату жинақы және тез болады,ал сол сияқты оны әртүрлі жай
құрылымға камуфляждауға болады.
Одан басқа үш секторлы антенна бірыңғай цилиндрлі корпуста, шешім
шыққандай, үш стандартты секторлы антеннаны құбыр түрінде біріктіруге ерік
беретін, ол қажетті параметрмен антенна іріктеуді жеңілдетеді. Атап өткендей,
үш секторлы антенна құбыр түріндегі корпус ішінде аз шуылдайтын антенналы
күшейткіш орналастыру мүмкін, ол бір жинақы аз білінетін жабық корпуста
антенна жүйесін толық құруға ерік береді.
Антенна корпусында орналастыру мақсаты үшін жетекші жасаушылар аз
шуылды күшейткіш өңдеді және жинақы түрде жаңа сериядағы күшейткіш
шығарды, AISG стандарты талаптарын толық қанағаттандырады, жетілдірілген
3G үшін, аз шуылды күшейткішті басқару хаттамасы мен екінші нұсқа
қосылады.
1.4
Негізгі станция қаптау секторына бағыттылық диаграммасын
жетілдіру қажеттілігі
Радиобайланыс ұялы желісінде бөлінген жиілік ауқымында тиімділікті
арттыру тәсілінің бірі негізгі сстанцияда секторлы антенна қолдану болып
табылады. Сондай-ақ бағытталған антенналар пайдаланылады, онда Дки
координатты қашықтығы дөңгелек антеннамен салыстырғанда кемиді, онда
негізгі станциялар арасындағы қашықтық жиіліктің (арналар) бірдей
23
жиынтығын қолданады. Координатты қашықтық кемуіне байланысты жиілікті
қайталап қолдану коэффициенті жоғарылайды және бір негізгі станцияда
арнаның саны жеткілікті болады. Сол себепті, радиобайланыс ұялы желісінде
секторлы антенна қолдану тиімділігін анықтау үшін мұндай антенна қолдану
кезінде кластер мөлшері қажеттілігін анықтау әдісі өңделген болатын.
Дөңгелектен секторлы антеннаға өткен кезде интерференциялық бөгеуіл қуаты
жиынтығы сигнал қуатына қатынасы жоғарылайды, сондай-ақ мұндай
жағдайда негізгі станцияда қаралған сәйкес келетін антенна секторларына
кедергі келтіруші сигнал түсуі азаяды. Сондай-ақ интеференциялық бөгеуіл
қуаты жиынтығы сигнал қуатына қатынасы жоғарылауы дөңгелектен
антеннадан үш секторлы антеннаға 2,96 рет, ал алты секторлыға өту - 4,78 рет
болады. Егер алты секторлы антеннада жиіліктің екі жиынтығы ғана
қолданылатын болса, онда, шындығында, интеференциялық бөгеуіл қуаты
жиынтығы сигнал қуатына қатынасы кемиді, кей жағдайда, алты әртүрлі жиілік
жиынтығы секторда 3,1 рет, алайда, бұл қатынастан жоғары дөңгелек антенна
үшін 1,55 рет болады. Ұялы желі жұмысы кезінде негізгі станция
таратқышынан инференциялық бөгеуілдер көрінеді, олар тура келетін жиілікте
жұмыс істейді (бірлескен арнада). Дөңгелек антеннадан секторлы антеннаға өту
кезіндеинтеференциялық бөгеуіл қуаты жиынтығы сигнал қуатына қатынасы
жоғарылайды, сондай-ақ мұндай жағдайда қарастырылған негізгі станцияда
сәйкес келетін антенна секторында кедергі келтіретін сигнал түсуі азаяды.
Сондықтан,негізгі станцияда дөңгелек антенна орнына секторлы антенна
енгізуі кластердің қажетті мөлшерін азайтуға ерік береді және радиобайланыс
ұялы байланыс желісінде бөлінген жиілік жолақтарын қолдану жақсарады.
Негізгі станцияда орнатылған антенналар, олар клиенттері орналасқан
жері мен қол жетушілік нүктесін орнату орны мен жергілік жердің рельефіне
байланысты болады. 8-12 dBi күшейту коэффициентімен коллинеарлы антенна
орнатуыңызға болады,онда қолжетуішілік нүктесін сіздің желіңіздің
орталығына жақын болуы қажет. Мұндай нұсқа жақсы жұмыс істейді, егер
қаптау аймағы радиусы 7-10 км-ден аспаған болса, тура көріну шартында. Басқа
нұсқа негізгі станцияда бірнеше секторлы антенна орнату. Мұндай нұсқа 19-
20км-ге дейін желіні қаптау аймағын жоғарылату қажет, 12 dBi -ден жоғары
күшейтумен секторлы антенна қолдануға болады.
20-25 метр биіктігі бар,барлық абоненттік станция көрініп тұратын
ғимарат төбесінде орнатылған антенналар жақсы нәтижелер береді. Мұндай
биіктік антеннаны ағаш деңгейінен және басқа да кедергілерден жоғарылатуға
ерік береді, сондай-ақ 19-20 км-ге дейін жазық жерде радио көріну (радио
горизонт) аймағын кеңейтеді. Ескеру қажет, антеннаны өте биік орнатуға
болмайды, сондай-ақ мұндай жағдайда антеннадан тікелей жақындықта өлі
аймақ пайда болады, егер секторлы антенна еңіссіз орнатылса,онда асылып
тұру биіктігі 80 метрден 2-3 км-ге жетуі мүмкін. Секторлы антенна еңісі өлі
аймақты азайту мақсатымен байланыстың алыстығын азайтуға алып келеді.
24
Секторлы антенна артықшылығы:
1. Желі сыйымдылығы жоғарылауы. 802.11b, DSSS стандартында және
үш секторлы антенна қолдана отырып қызмет еткен абоненттер саны 3 есеге
көбеюі.
2. Желі радиосигналдың аса жоғары деңгейімен жұмыс істейді, сондай-ақ
секторлы антенналарда
үлкен
күшейткіш бар, дөңгелек бағыттықты
антенналарға қарағанда, сол сияқты, қызмет еткен клиент станциясына
бағытталуы мүмкін.
3. Радио ауқымды қолдану тіпті тиімді. Секторлы антенна жерге қатысты
қанша еңістелген болса, қаптау аймағын реттеуге болады және келесі желі
ұяшығында сол ауқымды қолдануға болады,ол бірнеше километр қашықтықта
болса да.
1.5 Негізгі станция антеннасы үшін рефлектор түрлері
1.5.1 Перпендикуляр рефлектормен қадауышты антенна
Қадауышты антенна құрылымын біршама жақсартуға болады, антеннаға
перпендикуляр рефлектор қолданып - нақты жерге кіретін беттің қызметін
атқаратын, металды беті (экран).
Үш өлшемді бағыттық диаграммасы, сондай-ақ қадауышты ширек
толқынды антенналар бағыттық тік диаграммалары перпендикуляр бейнесі 1.12
суретінде көрсетілген.
1.12 Сурет - Перпендикуляр бейнемен ширек толқынды қадауышты антенна
- үшөлшемді бағыттық диаграмма
25
1.13 Сурет - Перпендикуляр бейнемен ширек толқынды қадауышты
антенна -бағыттық тік диаграммасы
Ширек толқынды антенна үшін нақты шексіз рефлектор жағдайында
күшейту коэффициенті рефлекторсыз күшейту коэффициентінен бірнеше есе
көп болады.
Жай қадауышты антенна жағдайында перпендикуляр
рефлектормен қадауышты антеннаны соты орталығында мақсатқа лайықты
орнатылуы қажет.
1.5.2 Параллель рефлектормен қадауышты антенна
Қадауышты антеннаны түрлендірудің тағы бір тәсілі, перпендикуляр
емес, параллельді антеннаға рефлектор қолдану қажет. Мұндай жағдайда онық
бағыттық диаграммасы өзгереді және көлденең жазықтықта мұндай антенна
изотропты болмайды.
Көлденең жазықтықта бағыттық диаграмма түрі (жазықтықта,
перпендикуляр антеннаға) антеннаның өзінің мөлшеріне және антенна мен
бейнелегіш арасындағы қашықтыққа байланысты болады.
1.12 суретінде үш өлшемді бағыттық диаграммасы көрсетілген, сол
сияқты ширек толқынды қадауышты антенна бағыттылық тік диаграммалары
бейнелегішпен параллель антенна мен бейнелегіш арасында 14
1.13
суретінде қадауышты ширек толқынды антенна параллель
бейнелегішпен: а-үш өлшемді бағыттық диаграммасы (Х осіне антенна
26
параллель орналасқан, бейнелегіш Х жазықтығында болады); б-тік бағыттық
диаграммасы
Ширек толқынды антенна үшін нақты шексіз рефлектор жағдайында,
антеннадан (14) қашықтықта орналасқан, жоғары күшейткіш коэффициенті
перпендикуляр рефлектормен қадауышты антенна күшейту коэффициентінен
көп. Мұндай антеннаны қабырға жанына орналастыру лайықты.
1.5.3 Толқынды арна типті антенналар
Бір жазықтықта орналасқан параллель дірілдеткіш қатары толқынды
арна типті антеннадан тұрады: жартылай толқынды сызықты немесе ілмекті
дірілдеткіштен, ол кеміту кабеліне қосылған (активті дірілдеткіш), рефлектор,
және директор (белсенді емес дірілдеткіш).
Толқынды арна антенналары немесе директорлы антенналар
дециметрлі және метрлі ауқымда қолданысқа ие болады. Оларды жиі
өнертапқыш атымен Уда - Яги деп атайды. Антенна активті дірілдеткіштен,
рефлектордан және директорлар қатарынан тұрады.
1.14 Сурет - 4 элементті директорлы антенна
Директорлы антенналар - бұл бойлық сәуле шығару антенналы торлары,
сондықтан сапалы сипаттама қабылдау үшін дірілдеткіште ток фазасын
қамтамасыз ету қажет, ол сызықты заңмен өзгереді.
Егер ток фазасын активті дірілдеткіште нөлге тең қабылданса, онда
директор ток фазасы жағымсыз (артта қалатын), рефлектор ток фазасы -
жағымды (алдыңғы қатарда) болуы қажет. Белсенді емес дірілдеткіш ток
фазасы бір жағынан, сәуле шығару өрісінің кернеулік фазасымен, басқа
27
жағынан дірілдеткіштің кіру кедергісі жиынтығы фазасымен (аргументімен)
анықталады.
Әрбір белсенді емес дірілдеткіш маңайында өріс тек активті дірілдеткіш
емес, белсенді емес те болады. Алайда бойлық сәуле шығару антеннасы
ерекшелігі мынада, оның барлық элементтері басты жоғары өріс бірдей фаза
бағытында пайда болады. Директорлы антеннада барлық дірілдеткіштер өрісі
фазалары, активті дірілдеткіш өрісі фазасы сияқты дәл солай қабылданады. Осы
өріс пен фаза арасындағы айырмашылық және антенна тоғының элементі тең
болады. Директор жүйесінде бойлық сәуле шығару антеннасы үшін фазалық
бөлінуді талап етуді қамтамасыз ету үшін, дірілдеткіштің кіру кедергісін
іріктеумен фазалар қосымша артта қалуы өтемделуі қажет. Директордың кіру
кедергісі жағымсыз фаза болуы қажет. Бұл көрсетеді, реактивті құратын кіру
кедергісінде жағымсыз белгі болуы қажет (сыйымдылық сипат). Симметриялы
дірілдеткіш теориясынан әйгілі, жағымсыз реактивті құратын кіру кедергісінде
симметриялы дірілдеткіш 2l λ 2 ұзындығында болады. (бірінші резонансты
ұзындықтан аз).
Белсенді емес дірілдеткіш түріндегі рефлекторды қарастырамыз.
Рефлектордың ток фазасы жағымды (асып түсетін) болуы қажет. Өріс
кернеулігі бар, керісінше артта қалу жоғары. Мұндай үлкен артта қалуды
өтемдеу және тағы токқа жағымды фаза беру дірілдеткіште кіру кедергісі
іріктеуге болмайды. Тығырықтан шығу жолы мынадай. Фазада 2 период бар.
Ток фазасы 2PI үлкеюі мен кішіреюінен өзгермейді, мұнда N - толық сан.
Салдарынан, жағымды фаза қабылдау үшін жағымсыз фазаға 2 шаманы
қосумен қабылдаймыз.
Рефлекторда қажетті ток фазасын қамтамасыз етуге болады, ол үшін
дірілдеткішті нөлдік фазамен кіру кедергісімен алып (резонансты) және (38) λ
тең жақын қашықтыққа орналастыруға болады. Алайда осындай үлкен
қашықтықта орналасқан активті дірілдеткіштен рефлектор тиімсіз болады,
сондай-ақ ток амплитудасы онда өте аз болады. Активті дірілдеткіштен
рефлектордың жоғары қашықтығы λ4 жоғары болмайды. Қажетті фазалық
бөлуді қамтамасыз ету үшін, (38)λ - ден λ4-ке дейін қашықтықты азайту
кезінде, рефлектордың кіру кедергісінде жағымды фаза болуы қажет, сол
сияқты кіру кедергісі реактивті бөлігі жағымды (индуктивті) болады.
Индуктивті кіру кедергісі 2l λ 2 ұзындығымен дірілдеткіш (бірінші
резонансты ұзындықтан артық) бар.
Ескеру қажет, антенна бағыттылығы фазалыққа ғана байланысты емес,
амплитудалы бөлу байланысты болады. Көрсетілген белсенді емес дірілдеткіш
ұзындығы ауытқуы (рефлектор ұзару жағына қарай, директор қысқару жағына
қарай) модульдің өсуіне алып келеді, басты жағдай, реактивті құру өсу есебінен
ток амплитудасы азаюына, өз кезегінде, антенна қимылына қарай бағытталған
коэффициент шамасына мұндай дірілдеткіш үлесі азайту қажет болады.
Рефлектор активті дірілдеткіштен шамамен 0,15λ қашықтықта орналасады.
Директорлар активті дірілдеткіштен жәнебір-бірінен0,1λ -- 0,35λ қашықтықта
28
орналасады. Директордың аз (2-3) санында бұл қашықтықты 0,1λ -- 0,2λ тең
ету, директордың көп санында (5-тен көп) 0,25λ - 0,35λ тең ету қажет.
Рефлектор ұзындығы мен оның активті дірілдеткішке дейін қашықтығы
мынадай іріктелген, рефлектор сәуле шығаруы активті дірілдеткіш сәуле
шығаруы кері бағытында бәсеңдейді және оның тура бағытында күшейеді. Сол
себепті, рефлектор ерекше шағылыстырғыш болып саналады, сәуле шығарудың
(қабылдау) бір бағыттағы сипатын құрастыруды қаматамасыз етеді. Рефлектор
ретінде жиі дірілдеткіштер жүйесі мен тор қолданылады. Сәуле шығаруды
күшейтуге тура бағытта директорлар мүмкіндік туғызады, олар қоздырады,
рефлектор сияқты, активті дірілдеткіш сәуле шығару әсер етуімен болады. Сол
себепті антенналарды күшейту көп болған сайын, директор саны да көп болады.
Алайда, антеннада директор саны көп болса, оны күшейтуге әрбір жаңа
директор қосу аз айтылады және барлық директорлардың келісіміне қол
жеткізу өте қиын. Бұл бір мезгілде антенна өткізудің жолақтары тарылуына
әкеліп соғады.
Антенна жетістігіне жай құрылымда күшейту коэффициентінің жоғары
болуын жатқызуға болады. Антенна анық білінген резонансты қасиетке ие және
сондықтан біржақты және таржолақты байланыс жүйесінде, мысалы CDMA
стандартында кең қолданылады.
Антенна кемшілігі үштен көп директор саны кезінде оны баптау
қиындығын айтуға болады. Бір және тағы сол сызықта бір сызбамен жиналған
антенналар әртүрлі бапталады және қосымша баптауды қабылдамайды.
1.15 Сурет - 43 элементті толқынды арна
Сондықтан, сапасыз дайындалған антенналар нақты күшеюі паспортта
көрсетілгеннен төмен (орташа 2-2.5дБ). Одан басқа, тар резонансты өткізу
жолағы байланыс жүйесінде күшейту коэффициентінің кенет төмендеуіне алып
келеді, онда үлкен таратумен екіжақтылық жиіліктері қолданылады. Мысалы,
824-840 және 869-894 МГц стандартты жиіліктер қолданылады және ауқым
ортасына бапталған, толқынды арна типті антеннаны қолдану ауқым
29
шетіндегі антенналар жұмысының төмендеуіне алып келеді (онда жұмыс
жиілігінде). Бұл GSM-9001800 стандартына жатқызылады. Көлемді бұрышты
рефлектор диаграмма бағытын жақсарту үшін қолданылады. Антеннада
толқынды арна жеке қабылдау үшін, сондай-ақ ұжымдық желі үшін және
қабылдаудың қиын жағдайында антенналы порт үшін тағайындалған.
1.5.4 Панелді антенна
UMTS желісін құрамдастыру ерекшелігі БД көлденең жазықтығында
бүйірлік және артқы жапырақшаларын басуға жоғары талап ұсынылады. Нақты,
панелді антенна 120 секторда сәуле шығаруы қажет, оның сыртындағы сәуле
шығару деңгейін төмендету қажет. Тәжірибеде өндіруші сәуле шығару деңгейін
басу артқа 30 дБ-ға жеткізеді. Алайда, кең сектор бұрышында сәуле шығаруды
артқа басу маңызды болып келеді.
Сәуле шығару деңгейінде БД артқы жарты шарда антенналар рефлекторы
құрылымы маңызды роль атқарады. Панелді антенна өндірушілер рефлектор
қолданады, ол алюминий табағынан қалыптау әдісімен орындалған, әріп
түрінде бүктелген шетімен профиль түрінде болады.
1.16 Сурет - Үш ауқымды Kathrein 742270 рефлектор антенналары
Жиіліктің төмен ауқымында мұндай рефлекторлар тиімділігі өте жоғары,
алайда сәуле шығару деңгейін төмендету үшін 1710 жиілік ауқымы артында
қосымша элементтер қолдануға тура келеді, олар сәйкес келетін сәуле
шығарғыш айналасына орналасқан, кейде антеннаның кері жағында
орналасқан.
30
2 ЕСЕПТЕУ БӨЛІМІ
2.1 Ұялы байланыс жүйесінде сигналды таратуға антенна параметрі әсері
Секторлы антеннаны ашу бұрышынан, негізгі бір станцияда қызмет
етілген абоненттер санына тәуелділігін қарастырамыз. Секторлы антенна ашу
бұрышы өзгерген кезде негізгі станцияда қызмет етілген абоненттер саны қалай
өзгеретінін анықтаймыз. Есептеуді Эрланг моделі негізінде істен шығумен
жүргіземіз:
PВ
A N N!
N
n
n 0
(2.1)
мұндағы: Р в - шақыру ықтималдығын бұғаттау;
N - негізгі станцияда қолжететін арна саны,
А - трафик, дәл осы сандағы арнаға қызмет ететін.
Эрланг формуласын есептеу кезінде, тапсырамыз: шақыруды бұғаттау
ықтималдығымен PB 0,1; бір абонент трафигімен. A 0,025
Негізгі станцияда қол жететін арналар саны жиілік тиімділігі FE
коэффициентімен анықталады, онда жүйеде қол жететін жалпы арналар саны
қатынасымен, кластер разрядталуымен анықталады:
(
)
( )
(
)
(
(
( )
)
∑
)
(
)
(2.2)
мұндағы: Wi 12,5 жүйе жұмысы үшін бөлінген жиілік жолағы;
f k (M 2) 30 жиілік жолағы, екіпозициялы түрлену кезінде бір
арнамен орын алатын жиілік жолағы;
f 3i көршілес жиілік арналар арасында қорғаушы жиілікті аралық;
(M ) log 2 M -спектрлі тиімділік;
М- позициялы түрлену,
L - негізгі станцияда антенна секторлары саны: 3600 - бірсекторлы L=1
антенна, 120 - үшсекторлы антенна L=3,60-алты секторлы антенна L=6.
31 A
n!
2.1 К е с т е - Түрлену еселігінен тәуелділігінде жүйелер параметрі
а
Әртүрлі антенна үшін жиілік тиімділігі коэффициенті 2.1 формуласымен
анықталады, мәні 2.1 кестесінен алынады.
Түрлену еселігінен жиілік тиімділігі коэффициенті М=2:
FE1
FE2
12500000
( 30000 7500) 7
12500000
( 30000 7500) 4
FE1 45
FE2 83.333
FE3
12500000
( 30000 7500) 3
FE3 111.111
Түрлену еселігінен жиілік тиімділігі коэффициенті М=4:
FE1
FE2
12500000
( 15000 3750) 9
12500000
( 15000 3750) 7
FE1 74.074
FE2 95.238
FE3
12500000
( 15000 3750) 4
32
FE3 166.667 Түрлену
еселігі
2
4
8
16
32
64
128
256
512
Арналар
жиілігі
жолағы
30
15
10
7,5
6
5
4,27
3,75
3,33
Қорғаушы
аралық
жиілік
жолағы
7,5
3,75
2,5
1,88
1,5
1,25
1,07
0,94
0,83
Түрлену еселігінен жиілік тиімділігі коэффициенті М=16
FE1
FE2
12500000
(7500 1880) 25
12500000
(7500 1880) 13
FE1 53.305
FE2 102.509
FE3
12500000
(7500 1880) 12
FE3 111.052
Жиілік тиімділігі коэффициентінің алынған мәнімен, абоненттер санын
анықтауға болады, ол бір негізгі станцияға қызмет ете алады:
K
( FE (L, M ))
A
( N (L, M ))
A
(2.3)
мұндағы: A(N ) трафик, Эрланг, бір негізгі станцияда қызмет еткен,
негізгі станция да қол жететін арна санына тәуелді, NБС және (2.3.1)
анықталады.
(2.3) формуласын бірсекторлы
L=1
(дөңгелек) негізгі станция
антеннасында қолдануға болады. Сектор саны бірден көп болғанда L1, егер
әрбіреуінде өз жиілік жиынтығы болса, абонент санын есептеу үшін n L , бір
негізгі станцияда қызмет еткен, келесі формуланы қолдану қажет:
A( N ( L, M ))
L
A
L
(2.4)
Егер жиілік жиынтығы саны сектор санынан аз болса n L , онда бір
негізгі станцияда қызмет еткен абоненттер санын есептеу үшін, келесі
формуланы қолдану қажет:
АБ
A( N сект (L, M ))
ААБ
L
N БС (L, M )
n
ААБ
(2.5)
Жиілік тиімділігі коэффициенті туралы мәліметті қолданумен (2.2), (2.3),
(2.5) бір негізгі станцияда қызмет еткен абонент санын есептеу жүргізген
антенналар секторы санына және позиция түрленуіне байланысты болады.
33 N ( L, M )
L
A
L
Түрлену еселенген кезде абоненттер саны М-2:
Ka1
Ka3
Ka6
44.161
0.025
24.943
0.025
15.556
0.025
3
3
3
Түрлену еселенген кезде абоненттер саны М-4:
Ka1
Ka3
Ka6
75.651
0.025
29.173
0.025
24.946
0.025
3
3
3
Түрлену еселенген кезде абоненттер саны М-16:
Ka1
Ka3
Ka6
52.811
0.025
32.373
0.025
15.556
0.025
3
3
3
34Ka1 1.766 10
Ka3 2.993 10
Ka6 3.732 10
Ka1 3.026 10
Ka3 3.5 10
Ka6 5.986 10
Ka1 2.112 10
Ka3 3.884 10
Ka6 3.732 10
2.2 К е с т е - Бір негізгі станцияда қызмет еткен абоненттер санына, түрлену
позициясына және антенна секторы санына тәуелділігі
35 Түрлену
позициясы
2
4
8
16
32
0
Дөңгелек антенна360 , L = 1
Жиілік
тиімділігінің
коэффициенті
45
74
52
53
46
Қызмет еткен
трафик
44,16
75,65
51,73
52,81
45,24
Қызмет еткен
абоненттер саны
1766
3026
2069
2112
... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
6
7
8
АҢДАТПА
Берілген жобада аса жоғары жиілік диапазонындағы нақты дабылдардың
таралуына антенна-фидерлік құрылғының параметрлерінің әсер етуін зерттеу
ұсынылған. Тақырыпқа сәйкес секторлы антеннаның ашылу бұрышына
байланысты, негізгі бір станцияда қызмет етілген абоненттер санына тәуелділігі
және панелдік антеннаның параметрлері өзгерген кездегі жұмыс істеу тиімділігі
көрсетілген.
Техника-экономикалық бөлімінде зерттеу ұйымдастыруына бөлінетін
капиталдық шығындар және ұялы байланыс нарығына байланысты есептеулер
жүргізілген. Одан басқа, өміртіршілік пен еңбек қауіпсіздігі мәселелері
қарастырылған.
АННОТАЦИЯ
В данном проекте, согласно предложенной теме, рассмотрена
исследование влияния параметров антенно-фидерных устройств на передачу
реалных сигналов в диапазоне сверхвысоких частот. Сагласно теме было
исследовано зависимость числа абонентов, обслуживаемых одной базовой
станцией, от угла раскрыва секторной антенны и эффективность работы при
изменение параметров панельной антенны.
В технико-экономической части был составлен расчет капитальных
затрат на исследования и расчет рынка в сфере сотовой связи. Кроме того,
были рассмотрены вопросы безопасности труда и жизнедеятельности.
ABSTRACT
In this project , according to the proposed topic, the study examined the
influence of parameters of antenna - feeder devices to transmit signals real at
microwave frequencies . These fares subject was investigated depending on number
of subscribers served by a base station , the angle of the sector antenna aperture and
efficiency when changing parameters panel antenna .
The feasibility of the calculation was made capital expenditures for exploration
and settlement of the market in the mobile sphere . In addition, the issues of safety
and life.
9
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
1 НЕГІЗГІ БӨЛІМ ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1.1 Аса жоғары жиілік ауқымында антенна ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1.2 Барлық бағыттағы (омни) антенналар ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1.3 Секторлы антенналар ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
1.4 Негізгі станция қаптау секторына бағыттылық диаграммасын жетілдіру
қажеттілігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
1.5 Негізгі станция антеннасы үшін рефлектор түрлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
1.5.1 Перпендикуляр рефлектормен қадауышты антенна ... ... ... ... ... ... ... ... ..
1.5.2 Параллель рефлектормен қадауышты антенна ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
1.5.3 Толқынды арна типті антенналар ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
1.5.4 Панелді антенна ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2 ЕСЕПТЕУ БӨЛІМІ ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.1 Ұялы байланыс жүйесінде сигналды таратуға антенна параметрі әсері ... .
2.2 Периодты емес рефлектормен екі жартылай толқынды дірілдеткіштен
панельдің негізгі өлшемін есептеу ... ... ... ... ...
2.3 Рефлектор параметрі өзгерген кезде панельді антенна тік
поляризациясында бағытталған қасиет өзгеруі мен негізгі параметрді
есептеу
2.3.1 Дірілдеткіштен периодты емес рефлекторға дейін ара қашықтық
өзгерген кезде панельді антенна параметрін есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.3.2 Рефлектор өлшемі өзгерген кезде антенна параметрін есептеу ... ... ... ..
3 ЭКАНОМИКАЛЫҚ БӨЛІМ ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
3.1 Жоба сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ..
3.2 Компания және сала ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3.3 Өнім және қызметтер ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
3.4 Өтім нарығы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3.5 Қаржылық жоспар ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3.5.1 М стандарты үшін капиталдық шығындар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3.5.2 Пайдалану шығындары ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3.5.3 Табысты есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
4 ӨМІРТІРШІЛІК ҚАУІПСІЗДІГІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
4.1 Жоба мақсаты ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
4.2 Техникалық жабдықта қызмет ету кезінде қызметкердің еңбек жағдайы
сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
4.3 Жұмыс орнында жарықты ұйымдастыру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
4.4 БС найзағайдан қорғауды өңдеу ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
4.5 Радиорелелі станцияда АЖЖ электромагнитті алаң қимылынан қорғану
шаралары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
4.6 Өміртіршілік қауіпсіздігі бөліміне қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ...
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
10
8
9
9
10
13
19
21
21
22
23
26
27
27
34
38
38
46
50
50
50
53
54
54
54
52
59
61
61
61
64
65
68
70
71
72
73ҚЫСҚАРТЫЛҒАН СӨЗДЕР ... ... ... ... .,, ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
А Қосымшасы ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
ӘҚосымшасы ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Б Қосымшасы ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
В Қосымшасы ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
11
74
75
76
77
КІРІСПЕ
Сымсыз байланыс жүйесін дамытуда антенна-фидерлі құрылғы жасаушы
алдында көптеген мақсаттар бар:
- жақсартылған радиотехникалық сипаттамамен қабылдау-тарату негізгі
станциясында антеннаны өңдеу;
- оны секторлы формаға жақындату мақсатымен антеннаны өңдеу.
Антеннаны кемелдендіру аумағында жұмыстың маңызды бағыты жедел
әрекетті
байланыс жүйесін дамытумен байланысты.
Қазіргі
уақытта
телекоммуникациялық жүйелер қарқынды дамуда және жедел әрекетті
байланыс желісін ұйымдастыру сферасында ерекше өрлеу байқалады.
Жылжымалы байланыс жүйесінде екінші, үшінші, төртінші буындары даму
сатылары және т.б. бөліп қарауға болады. Мұндай жүйелер сапалы
сипаттамалары дамудың әрбір сатысында антенналы құрылғымен ерекше
дәрежеде анықталады. 4-ші буынды антенналы жүйеге өту жылжымалы
байланыс жүйесінде функциялық мүмкіндікті маңызды дамыту қажеттілігімен
алдын-ала келісілген, сондай-ақ мәліметті тарату жоғары жылдамдығы,
Интернет жүйесіне тез қолжеткізу, бейне конференция өткізу мүмкіндігі.
Жылжымалы байланыс үшінші және төртінші буындары жаяу жүргінші үшін
өзіне микроұяшықтар қамтуы мүмкін, 1км-ге дейін қызмет ету радиусында,
автомобилистер үшін макроұяшықтар - бірнеше ондаған км-ге дейін және
гипер ұяшықтар жүздеген және мыңдаған км-ге дейін теңіз, өзен және әуе
кемелері үшін, жерсеріктік жүйелер құрайтын қызмет ететін болып саналады.
Әмбебап жылжымалы байланыс жүйесінде сапалы сипаттамалар үшінші және
төртінші буында ерекше дәрежеде негізгі станцияның антенналы
құрылғысымен анықталады. Үшінші және төртінші буынды ұялы байланыс
негізгі станциясы антенналы жүйесінің ерекшелігі оның жұмысының әрбір
сотада бірнеше жиілік ауқымында болуы болып табылады. 3 желісі өзгерілетін
жабу аймағында динамикалық желі болып табылады, сондай-ақ әрбір соты
шегінде жиілік өзгеруі оны жабу ауданының маңызды өзгеруіне алып келеді.
Ұялы
байланыста негізгі станция секторлы антенналары
артықшылықтары,сондай-ақ жиілік қоры тиімді қолдану, үлкен территорияны
қамту, жақсы өткізу мүмкіндігі бар және т.б. Антенналардың бағыттық қасиетін
жақсарту үшін рефлекторлар қажет.
12
1 НЕГІЗГІ БӨЛІМ
1.1 Аса жоғары жиілік ауқымында атеннаны шолу
Аса жоғары жиілік ауқымында антенналарды үлкен екі санатқа бөлуге
болады: барлық бағытталған және бағытталған
1.1 Сурет - Қабылдау тарату антеналарын орналастыру:
мұндағы: а -барлық бағыттағы; б-секторлы.
1.2 Сурет - Аса жоғары жиілікті антенналарды жіктеу
13
Барлық бағыттағы антенна 3 антеннадан тұрады: біреуі таратын Тх, ол
басқалардан жоғары орнатылады және екі қабылдаушы Rх, ол 12-20
қашықтықта орнатылады, бұл 4-6 дБ күшейту айырмасына жеткізу үшін. Бұл
антенналар негізінде аз абонентті өңірде қолданылады.
Қала жағдайында сыйымдылық жоғарылағандықтан, әдетте сотылар 3
секторға 1200 - дан немесе 6 сектор 600 - тан бөлінеді.Үш немесе екі
бағытталған антенналар, мысалы, панельді әрбір секторды жабу үшін
қолданылады: қабылдаушылар Rх тік - көлденең поляризациямен және екінші
таратушы - Тх тік поляризациямен. Бір негізгі станцияда 3-тен 12-ге дейін
секторлы антенналар болады.
Аса жоғары жиілік үшін антеннаның негізгі типтерін жіктеу сигналдар
оның бағытталған қасиетімен 1.2 суретінде көрсетілген.
1.2 Барлық бағыттағы (омни) антенналар
Негізгі станциядағы барлық бағыттағы антенналарында
дөңгелек
диаграммалы бағыт болады. Оған қадауышты антенналар, дискконусты және
биконикалық антенналар, сол сияқты қиыстырылған кең жолақты антенналар
жатады. Қадауышты антенна антеннаның жай нұсқасы болып табылады. Ол
симметриялы емес дірілдеткіш болып табылады және 1.3 суретінде берілген
1.3 Сурет - Қадауышты антенналар
14
Егер қадауышты антеннаны тік орналастырса, онда көлденең жазықтықта
ол барлық жағынан тегіс энергияға сәуле шығарады, сондықтан көлденең
жазықтықта мұндай антенна барлық бағытты болады. Сол кезде тік жазықтықта
мұндай антенна тегіс емес болады. Кей жағдайда, антенна осін жағалай сәуле
шығару болмайды.
1.4 Сурет - Қадауышты ширектолқынды антенна:
мұндағы: а - бағыттың үшөлшемді диаграммасы (осьті жағалай
орналасқан антенна)
Сол себепті тіпті жай қадауышты антенна бағытты белгілеуі мүмкін,
жоғары күшейтуге сәйкес болады. Қадауышты антенна үшін жоғары күшейту
жазықтықта жеткізіледі,антеннаға перпендикуляр және оның ортасы арқылы
өтетін болады.
Көп жағдайда, қадауышты антенна ұзындығы сәуле шығару ширек
ұзындығына тең таңдалады.
1.5 Сурет - Барлық бағытты коллинеарлы антенна
15
Бағыттың үшөлшемді диаграммасы, сол сияқты бағыттың тік және
көлденең диаграммасы мұндай антенналар 1.4
суретінде көрсетілген. 1.5
суретінде барлық бағытты коллинеарлы антенна көрсетілген, бұл өзінде
жартылай толқынды дірілдеткіш тізбегі көрсетілген, ол фибергластан түтік
ішінде орналасқан.
1.6 Сурет - Дискконусты антенна
Барлық бағытты жалпы модель саны 40. Антеннаның күшейту
коэффициентінің өзгеру ауқымы 2...11 dBi, өткізілген қуаты 60...500 Вт.
Ережедегідей, антеннада дірілдеткіштер синфазалы қоректеледі, алайда, фазада
кешігулер жағдайында, онда жабу аймағын жетілдіру үшін тік жазықтықта
сәуленің еңкеюін қамтамасыз етеді.
Дискконусты антенна дискіден және конустан тұрады. Қоректендіру
коаксиалды кабель көмегімен жүргізіледі. Бағыты диаграммасы көлденең
жазықтықта - дөңгелек, ал тік жазықтықта ауқыммен өзгереді. Ауқымды жабу
коэффициенті 3-4. Жиіліктің өсуіне қарай күшейту коэффициенті 3 - 4 дБ-ға
дейін жоғарылайды, және жоғары сәуле шығару осі жерге жабысады.
Кең жолақты антенналар екі ауқымды радиостанцияны бірмезгілде
біріктіру қажеттілігінде қолданылады. Олар өзінің құрамында ішкі бөлектегіш-
келісілген және түзілген элементтер болады. Алайда олар құрастыру мен баптау
кезінде өте қымбат, көп еңбекті қажет етеді.
1.3 Секторлы антенналар
Секторлы антеннаға панелді, логопериодты, директорлы (Толқынды
арна типті антенна) және антеналы торлар жатады. Ұялы байланыс жүйесі
үшін антенна спектрі көп түрлі болады. Олар ұялы байланыс барлық
16
стандартында GSM900 1800, CDMA, DECT, LTE. жұмысы үшін шығарылады.
Секторлы антенна арасында көп тараған түрі бағытталған панелді антенналар
болады.
Панелді антенналар ұялы жүйеде сыйымдылықты жоғарылату үшін
қолданылады. Әдетте, бұл антенналар диполь және саңылаулы сәуле шығарғыш
қолданумен жасалынады, олардың әрқайсысының өз артықшылықтары бар.
Антеннада дірілдеткіш жиынтығы бар, металды экран үстінде орналасқан және
шағын коаксиал кабель жүйелері көмегімен біріккен, олар экранның басқа
жағына орналасқан.
Берік фибергласты қабық антеннаны сыртқы орта әсерінен бітеу жабады.
Антеннада типіне қарай бір, екі, төрт немесе алты сыртқы ағытпасы болады,
олар бір корпуста орналасады. Мұндай құрылымды шешімдер антенналы
діңгекте орын үнемдеуге және компания - оператордың қаржылық қорын
үнемдеуге ерік береді.
Бұл технология мәнісі: ХРol антеннасы екі тәуелсіз дипол жүйеден
тұрады, кеңістік поляризация береді-біреуі +450,ал басқасы -450. Бұл диполдар
бейнеленген экранды жағалай симметриялы орналасқан. Дипол мен импеданс
трансформация арасындағы қуатты бөлу аздаған шығынмен кабелді
тармақтауды қамтамасыз етеді. Принципті түрде мына жағдай маңызды,
антенна көлденең жазықтықта екі типті диаграмма құрастырылуы мүмкін -
негізгі жапырақша ені 650 ,кейде 900. Тік поляризациялы панелді антенна
айырмашылығы, онда дипол тік орналасқан, ХPol антеннада 650 ені
диаграмманы құрастыру үшін +450 және -450 жайылған, тігінен төрт жұпты екі
еселенген дипол қолданылады, екі ромб пайда болады, 900
ені бар
диаграмманы құрастыру үшін - екі жұпты бірдей дипол, екі айқаспа пайда
болды.
1.7 Сурет - Кроссполяризациялы антеннаның жалпы құрылымы
17
1.8 Сурет - Панелді антенна
Екі құрылымда толық симметриялы экранның орта сызығына қатысты,
көлденең жазықтықта диаграммалар симметриялы шарты болып саналады. Осы
технология арқасында 35 dВ кем емес жүйелер арасында айыру деңгейіне жету
мүмкіндігі болады, бұл ХPol антеннасында екіжақтылық режімінде жұмыс
істеуге ерік береді, мұнда кіші айыру 30dВ аспау қажет.
HG - CP6010 - CD6012 - бұл кроссполяризациялы антенна тобы (еңістік
екі еселік поляризациялы +45 -45 градус). Бұл антенналар қала жағдайында
жақсы жұмыс істейді.
1.9 Сурет - Ғимаратта орналасқан панелді антенналар
18
Логопериодты антенналар аса жоғары кең жолақты антенналар санатына
жатады, БД сияқты жиілік өзгерген кезде және кіру кедергісі шамасы
өзгергенде сақталады. Антенналар жұмысы электродинамикалық принципке
негізделген, белгілі бірнеше рет антенналар мөлшері өзгерген кезде және
толқындар ұзындығы сонша өзгерген кезде антенналар сипаттамасы
өзгермейді. Логопериодты антенналардың әртүрлі түрленген саны бар.
Логопериодты антенналар және параболалық панелді экранмен параболалық
түрлері бар. Бұл антенналар, аздаған енімен сәуле екі жазықтықта сипатталады
және темір жолды жағалай, автомагистралды, шатқалды, қала көшелеріне
тартылған байланысты ұйымдастыру үшін қолданылады.
Логопериодты бағытталған антеннада (1.10 сурет ) 3 - 4 ауқымында жабу
коэффициенті бар, 5-7 дБ күшейту коэффициенті және сыртқы түрі Толқынды
арна типті антеннаға жақын.
1.10 Сурет - Логопериодты антенна
1.11 суретіндегі Толқынды арна типті бағытталған антенналар жай
және тиімді кең қолданысқа ие болды. Олар осьтік сәуле шығаруда бағытталған
антенна сапасында метрлі және дециметрлі толқында кең қолданылады.
Антенналар активті және бірнеше белсенді емес дірілдеткіштен тұрады.
Белсенді емес дірілдеткіште ток алаңы есебінен болады, активті дірілдеткішпен
сәуле шығарылған.
Күшейту коэффициенті жалпы ұзындыққа байланысты 90 дБ жеткізіледі,
ал кезінде. Толқынды арна қума толқын санатына жатады. Антенналар
траверста орналасқан активті және белсенді емес дірілдеткіштер қатары -
рефлектордан тұрады, директор және активті дірілдеткіш сәуле шығару
бағытына қатысты орналасқан, бұлар активті дірілдеткіш алдында орналасқан.
Барлығынан жиі бір рефлектор пайдаланылады, директор саны нөлден онға
дейін өзгереді. Активті дірілдеткіш 0,5 жуық ұзындығы бар, рефлектор
ұзындығы аздаған үлкен, директорлар 0,5 аз ұзындығы бар. Активті
19
дірілдеткіштен рефлекторға дейін ара қашықтық және бірінші директорға дейін
0,25 жуық құрайды.
1.11 Сурет - Толқынды арна антеннасы
Үш элементті толқынды арна 5-6 дБ жуық күшейтуі бар, алты элементті -
9 дБ жуық, он элементті - 11 дБ жуық. Ұзын антенналар үшін (15 элементтен
көп) саналуы мүмкін, күшейту шамамен 2,2 дБ-ға жоғарылайды, антенна
ұзындығы әрбір екі есеге артуына байланысты
Антенналар сәуле шығаруы оның барлық дірілдеткішін құрайтын сәуле
шығару сомасы деп қарастыруға болады. Рефлекторда активті дірілдеткіш
сәуле шығарумен бағыттаған ток, онда кернеу келтіреді. Рефлектор үшін,
кедергі ұзындық есебінен индуктивті сипатқа ие болады, 0,5 үлкен, фазада
кернеу артта қалады, активті дірілдеткіште 270 градуста кернеу артта қалады.
Активті дірілдеткіш пен рефлектор сәуле шығаруы нәтижесінде рефлектор
бағытында фазаға қарсы жиналады, ал активті дірілдеткіш бағытында - фазада,
активті дірілдеткіш бағытында сәуле шығару екі есеге жуық күшейтуге алып
келеді. Рефлекторға ұқсас директорлар жұмыс істейді, алайда сыймдылық
сипатынан оның кедергісі ( аз ұзындығымен анықталады) сәуле шығаруы
директор бағытында күшейеді. Әрбір қосымша рефлектор немесе директор
күшейтуге қосымша береді, бірақ бұдан бұрынғы рефлектор мен директорға
қарағанда аз болады, соның ішінде рефлектор үшін бәсеңсу әсері қосымша
элемент қимылы анық білінеді, сондықтан бір рефлектор өте сирек
пайдаланылады.
20
1.11 Сурет - Толқынды арна типті антенна
Радиобайланыс жүйесінде негізгі станциялар жылжымалы объектімен
арнаның үлкен санында бірмезгілде жұмысты қамтамасыз ету қажет, соның
ішінде жүйенің арналық сыйымдылығы оның негізгі сипаттамасының бірі
болып табылады. Мұндай кезде, бір мезгілде бірнеше қабылдаушы мен
таратқыш тәуелсіз қамтамасыз ету мақсаты туындайды.
Бір мезгілде тәуелсіз бірнеше таратқыш жұмысын қамтамасыз ету келелі
мәселе келтіреді.Таратқышқа сигналды қосу олардың арасындағы айыруды
қамтамасыз етумен келесі негізгі тәсілдерді қолданады; кеңістіктік, жиілікке
айырумен, (жиілік тығыздалуы); сұлбалық (көпірлік) және сұлбалық -
кеңістіктік.
Кеңістіктік қосу антенналы торлар - көп кіру жүйелерін нашар
байланысқан сәуле шығарғыш қолданумен қамтамасыз етіледі, оның әрбіреуі
бір белгілі таратқышпен қоздырылады .Таратқыштар тәуелсіз жұмыс істеуші
болып табылады, алайда, нақты торда сәуле шығарғыш арасында
электромагнитті байланыс салдарынан, біріншіден, жүзеге асқан
айыруларғамаңызды шектеулер пайда болады, екіншіден, сол және басқа
дәрежеде БД бұрмаланады.
БД формасының өте қиындау басқару жүйесі құрастырылуы
мүмкін.Сондай-ақ егер бүйірлік жапырақшаға сигнал әсер берсе, басты
сәулемен қабылдауға кедергі келтіреді, онда сигнал қайнар көзіне бағыттауға
қосымша БД құрастырылады. Дәл осы бағытта осы диаграмма көмегімен негізгі
БД - де сәтсіздік пайда болады және сол себепті кедергі келтіретін сигнал
бәсеңдеуі немесе жойылу болады. Кедергі келтіретін сигнал көп болғанда, онда
қажетті сәтсіздік саны пайда болады. Мұндай сигналдар қайнар көздері
өзгерген кезде кеңістікте сәтсіздік саны мен бағыты өзгеруі мүмкін. Бұл
принципте цифрлық антенналық торлар құрылған кеңістіктік сүзгі
21
болады,кедергі келтіретін сәуле шығару фонында қажетті сигнал бөлетін және
форма бағытына диаграмма беретін, дәл осы жағдай үшін тиімді болады. Соңғы
жылдарда сигналды кеңістіктік сүзгілеудің теориялық негіздері, сигналды
радиолокациялық табу статистикалық теориясы түйіспесінде және тапсырылған
сипаттамамен антеннаны синтездеу деқарқынды дамуда.
Маңызды мәселе болып табылатын, ұялы байланыс желісі дамуы кезінде,
үлкен қалаларда абонент тығыздығының жоғарылауы және жиілік қорының
шектеулілігі. Осыған байланысты үшінші буынды ұялы байланыс жүйесін құру
концепциясы туындады. Бейімделген тор қолдануға негізделген, негізгі
станцияда зерделі антенналы жүйені қолдану жорамалданады. Мұндай жүйелер
БД-ді бейімдейді, онда басты сәуле жедел әрекетті абоненттің жетекші
келіссөзге бағытталады, сонымен кеңістіктік арнаның тығыздалуы жүзеге
асады және бірмезгілде арналы бөгеуіл деңгейін азайтады. Мұндай антенна екі
ауқымды көп сәулелі антенналы тормен жазық геометриялы болып табылады.
Дәл осы кезеңде ұялы байланыс желісінің әртүрлі алты стандарты жұмыс
істейді, ал бұл әртүрлі жиілік ауқымына есептелген, негізгі станция антеннасын
қолдану қажеттілігіне алып келеді. Бір тіректі құрылыста бірнеше антенна
болуы құрылымды қиындатады және электромагнитті үйлесімділік мәселесін
тудырады. Осы себеппен соңғы уақытта екі және үш ауқымды антенналар
ауқыммен, 9001800МГц және 90018002000 қолданысқа ие болады. Үш
антеннаны орналастыру әрбір ауқым үшін маңызды кемшіліктер орын алады
және тасымал құрылымының жүгінің артуына алып келеді. Сол себепті тар
жолақты антеннадан бірлескен немесе кең жолақты антеннаға өту қажеттілігі
пайда болады.
Қандай-да бір қосымша баптауға және ауыстырып-қосуға ерік бермейтін,
барлық қолданылған жұмыс жиілігі ауқымы (800-2000МГц) жабық болған жай
антенна қызығушылық тудырады. Мұндай антенна бірнеше қабылдау-тарату
сигналын таратуды (қабылдау) қамтамасыз етуі мүмкін, олар жер үстінде
орналасқан және жалпы фидерге қосылған. Ұялы байланысты дамыту
болашағында, соның ішінде бейне арнаны меңгеруде, аса жоғары кең жолақты
антеннаны қолдану қажеттілігі туындайды.
Басқа провайдер радиожелісінен бөгеуілді азайту үшін тәсіл - бұл әртүрлі
поляризациядағы антеннаны қолдану, бір поляризацияны қолдану, сол уақытта
басқа провайдер басқаны қолданады немесе келісіммен әртүрлі ауқымды
қолдану.
4G желісіне өту кезінде желіні жоспарлауға басқа көзқарас талап етіледі.
Мұндай желіні пайдалану ерекшелігі қорытындыланады, негізгі станцияларда
қуат деңгейі төмен болады, ал абоненттердің жеткілікті көп бөлігі тұрақты
ауыстырып-қосу режімінде екі және одан да көп соты арасында болады. Сотыда
жүктеме тәуелділігінен жабуды реттеу есебінен олардың арасындағы артық
жабуды азайту (абонент саны,мәліметтер трафика көлемі және т.б.), біріншіден,
көршілес НС-дан интерференцияны азайтады (бір және тағы сол жиілікте
жұмыс істейтін), ал екіншіден аралас негізгі станцияда артық ауыстырып - қосу
22
болмайды және желіде жалпы мерзімдік жүктеме болмауына мүмкіндік береді.
Бұл ерекшеліктер, негізгі станцияда бағыттық диаграмма еңіс бұрышымен
электрлік реттелген негізгі станциялар антенналарын қолдану қажеттілігін
анықтайды, бұл жабу аймағының анық шекарасын қамтамасыз етеді және өзара
көршілес соты әсерінен жағымсыз әсерлерді азайтады.
Сенімсіз қабылдау аймағында бірдей арналар арасында және көршілес
жиілікпен интерференциялық бөгеуілдер байқалады.
Бұл GSM-900
операторымен белгіленген шектелген жиілік қорымен байланысты. Осыған
байланысты, сенімсіз қабылдау аймағында әртүрлі негізгі станциядан бірдей
немесе көршілес сигнал жиіліктері бар сигналдар белгіленеді.
Мұндай сигналдар байланысқа кедергі келтіретін өзара бөгеуілдер
тудырады, ал белгілі бір сигнал деңгейінде байланыс тіпті мүмкін емес болады.
Егер телефон экранында негізгі станциядан күшті сигнал бекітілсе, ал қосылу
орнату болмай немес болса, бірақ барлық уақытта сөйлеу жоғалса, онда сіз
бөтендермен соқтығыстыңыз. Мұндай кезде телефон басқа жиілікті таңдауға
мүмкіндік бермейді,сол себепті егер сіздің телефон Nokia болса, онда
"NetMonitor" қызметін пайдалануға мүмкін болады. Телефонда NetMonitor
қызметі болмаса жақсы бағыттық диаграммамен сыртқа бағытталған антеннаны
пайдалануға болады.
Қазіргі кезде БС антенналарын негізгі жасаушылар антенналы жүйелер
өңдеді, онда үш сектор элементтері бірыңғай корпуста құбыр түрінде, антенна
жүйесін орнату жинақы және тез болады,ал сол сияқты оны әртүрлі жай
құрылымға камуфляждауға болады.
Одан басқа үш секторлы антенна бірыңғай цилиндрлі корпуста, шешім
шыққандай, үш стандартты секторлы антеннаны құбыр түрінде біріктіруге ерік
беретін, ол қажетті параметрмен антенна іріктеуді жеңілдетеді. Атап өткендей,
үш секторлы антенна құбыр түріндегі корпус ішінде аз шуылдайтын антенналы
күшейткіш орналастыру мүмкін, ол бір жинақы аз білінетін жабық корпуста
антенна жүйесін толық құруға ерік береді.
Антенна корпусында орналастыру мақсаты үшін жетекші жасаушылар аз
шуылды күшейткіш өңдеді және жинақы түрде жаңа сериядағы күшейткіш
шығарды, AISG стандарты талаптарын толық қанағаттандырады, жетілдірілген
3G үшін, аз шуылды күшейткішті басқару хаттамасы мен екінші нұсқа
қосылады.
1.4
Негізгі станция қаптау секторына бағыттылық диаграммасын
жетілдіру қажеттілігі
Радиобайланыс ұялы желісінде бөлінген жиілік ауқымында тиімділікті
арттыру тәсілінің бірі негізгі сстанцияда секторлы антенна қолдану болып
табылады. Сондай-ақ бағытталған антенналар пайдаланылады, онда Дки
координатты қашықтығы дөңгелек антеннамен салыстырғанда кемиді, онда
негізгі станциялар арасындағы қашықтық жиіліктің (арналар) бірдей
23
жиынтығын қолданады. Координатты қашықтық кемуіне байланысты жиілікті
қайталап қолдану коэффициенті жоғарылайды және бір негізгі станцияда
арнаның саны жеткілікті болады. Сол себепті, радиобайланыс ұялы желісінде
секторлы антенна қолдану тиімділігін анықтау үшін мұндай антенна қолдану
кезінде кластер мөлшері қажеттілігін анықтау әдісі өңделген болатын.
Дөңгелектен секторлы антеннаға өткен кезде интерференциялық бөгеуіл қуаты
жиынтығы сигнал қуатына қатынасы жоғарылайды, сондай-ақ мұндай
жағдайда негізгі станцияда қаралған сәйкес келетін антенна секторларына
кедергі келтіруші сигнал түсуі азаяды. Сондай-ақ интеференциялық бөгеуіл
қуаты жиынтығы сигнал қуатына қатынасы жоғарылауы дөңгелектен
антеннадан үш секторлы антеннаға 2,96 рет, ал алты секторлыға өту - 4,78 рет
болады. Егер алты секторлы антеннада жиіліктің екі жиынтығы ғана
қолданылатын болса, онда, шындығында, интеференциялық бөгеуіл қуаты
жиынтығы сигнал қуатына қатынасы кемиді, кей жағдайда, алты әртүрлі жиілік
жиынтығы секторда 3,1 рет, алайда, бұл қатынастан жоғары дөңгелек антенна
үшін 1,55 рет болады. Ұялы желі жұмысы кезінде негізгі станция
таратқышынан инференциялық бөгеуілдер көрінеді, олар тура келетін жиілікте
жұмыс істейді (бірлескен арнада). Дөңгелек антеннадан секторлы антеннаға өту
кезіндеинтеференциялық бөгеуіл қуаты жиынтығы сигнал қуатына қатынасы
жоғарылайды, сондай-ақ мұндай жағдайда қарастырылған негізгі станцияда
сәйкес келетін антенна секторында кедергі келтіретін сигнал түсуі азаяды.
Сондықтан,негізгі станцияда дөңгелек антенна орнына секторлы антенна
енгізуі кластердің қажетті мөлшерін азайтуға ерік береді және радиобайланыс
ұялы байланыс желісінде бөлінген жиілік жолақтарын қолдану жақсарады.
Негізгі станцияда орнатылған антенналар, олар клиенттері орналасқан
жері мен қол жетушілік нүктесін орнату орны мен жергілік жердің рельефіне
байланысты болады. 8-12 dBi күшейту коэффициентімен коллинеарлы антенна
орнатуыңызға болады,онда қолжетуішілік нүктесін сіздің желіңіздің
орталығына жақын болуы қажет. Мұндай нұсқа жақсы жұмыс істейді, егер
қаптау аймағы радиусы 7-10 км-ден аспаған болса, тура көріну шартында. Басқа
нұсқа негізгі станцияда бірнеше секторлы антенна орнату. Мұндай нұсқа 19-
20км-ге дейін желіні қаптау аймағын жоғарылату қажет, 12 dBi -ден жоғары
күшейтумен секторлы антенна қолдануға болады.
20-25 метр биіктігі бар,барлық абоненттік станция көрініп тұратын
ғимарат төбесінде орнатылған антенналар жақсы нәтижелер береді. Мұндай
биіктік антеннаны ағаш деңгейінен және басқа да кедергілерден жоғарылатуға
ерік береді, сондай-ақ 19-20 км-ге дейін жазық жерде радио көріну (радио
горизонт) аймағын кеңейтеді. Ескеру қажет, антеннаны өте биік орнатуға
болмайды, сондай-ақ мұндай жағдайда антеннадан тікелей жақындықта өлі
аймақ пайда болады, егер секторлы антенна еңіссіз орнатылса,онда асылып
тұру биіктігі 80 метрден 2-3 км-ге жетуі мүмкін. Секторлы антенна еңісі өлі
аймақты азайту мақсатымен байланыстың алыстығын азайтуға алып келеді.
24
Секторлы антенна артықшылығы:
1. Желі сыйымдылығы жоғарылауы. 802.11b, DSSS стандартында және
үш секторлы антенна қолдана отырып қызмет еткен абоненттер саны 3 есеге
көбеюі.
2. Желі радиосигналдың аса жоғары деңгейімен жұмыс істейді, сондай-ақ
секторлы антенналарда
үлкен
күшейткіш бар, дөңгелек бағыттықты
антенналарға қарағанда, сол сияқты, қызмет еткен клиент станциясына
бағытталуы мүмкін.
3. Радио ауқымды қолдану тіпті тиімді. Секторлы антенна жерге қатысты
қанша еңістелген болса, қаптау аймағын реттеуге болады және келесі желі
ұяшығында сол ауқымды қолдануға болады,ол бірнеше километр қашықтықта
болса да.
1.5 Негізгі станция антеннасы үшін рефлектор түрлері
1.5.1 Перпендикуляр рефлектормен қадауышты антенна
Қадауышты антенна құрылымын біршама жақсартуға болады, антеннаға
перпендикуляр рефлектор қолданып - нақты жерге кіретін беттің қызметін
атқаратын, металды беті (экран).
Үш өлшемді бағыттық диаграммасы, сондай-ақ қадауышты ширек
толқынды антенналар бағыттық тік диаграммалары перпендикуляр бейнесі 1.12
суретінде көрсетілген.
1.12 Сурет - Перпендикуляр бейнемен ширек толқынды қадауышты антенна
- үшөлшемді бағыттық диаграмма
25
1.13 Сурет - Перпендикуляр бейнемен ширек толқынды қадауышты
антенна -бағыттық тік диаграммасы
Ширек толқынды антенна үшін нақты шексіз рефлектор жағдайында
күшейту коэффициенті рефлекторсыз күшейту коэффициентінен бірнеше есе
көп болады.
Жай қадауышты антенна жағдайында перпендикуляр
рефлектормен қадауышты антеннаны соты орталығында мақсатқа лайықты
орнатылуы қажет.
1.5.2 Параллель рефлектормен қадауышты антенна
Қадауышты антеннаны түрлендірудің тағы бір тәсілі, перпендикуляр
емес, параллельді антеннаға рефлектор қолдану қажет. Мұндай жағдайда онық
бағыттық диаграммасы өзгереді және көлденең жазықтықта мұндай антенна
изотропты болмайды.
Көлденең жазықтықта бағыттық диаграмма түрі (жазықтықта,
перпендикуляр антеннаға) антеннаның өзінің мөлшеріне және антенна мен
бейнелегіш арасындағы қашықтыққа байланысты болады.
1.12 суретінде үш өлшемді бағыттық диаграммасы көрсетілген, сол
сияқты ширек толқынды қадауышты антенна бағыттылық тік диаграммалары
бейнелегішпен параллель антенна мен бейнелегіш арасында 14
1.13
суретінде қадауышты ширек толқынды антенна параллель
бейнелегішпен: а-үш өлшемді бағыттық диаграммасы (Х осіне антенна
26
параллель орналасқан, бейнелегіш Х жазықтығында болады); б-тік бағыттық
диаграммасы
Ширек толқынды антенна үшін нақты шексіз рефлектор жағдайында,
антеннадан (14) қашықтықта орналасқан, жоғары күшейткіш коэффициенті
перпендикуляр рефлектормен қадауышты антенна күшейту коэффициентінен
көп. Мұндай антеннаны қабырға жанына орналастыру лайықты.
1.5.3 Толқынды арна типті антенналар
Бір жазықтықта орналасқан параллель дірілдеткіш қатары толқынды
арна типті антеннадан тұрады: жартылай толқынды сызықты немесе ілмекті
дірілдеткіштен, ол кеміту кабеліне қосылған (активті дірілдеткіш), рефлектор,
және директор (белсенді емес дірілдеткіш).
Толқынды арна антенналары немесе директорлы антенналар
дециметрлі және метрлі ауқымда қолданысқа ие болады. Оларды жиі
өнертапқыш атымен Уда - Яги деп атайды. Антенна активті дірілдеткіштен,
рефлектордан және директорлар қатарынан тұрады.
1.14 Сурет - 4 элементті директорлы антенна
Директорлы антенналар - бұл бойлық сәуле шығару антенналы торлары,
сондықтан сапалы сипаттама қабылдау үшін дірілдеткіште ток фазасын
қамтамасыз ету қажет, ол сызықты заңмен өзгереді.
Егер ток фазасын активті дірілдеткіште нөлге тең қабылданса, онда
директор ток фазасы жағымсыз (артта қалатын), рефлектор ток фазасы -
жағымды (алдыңғы қатарда) болуы қажет. Белсенді емес дірілдеткіш ток
фазасы бір жағынан, сәуле шығару өрісінің кернеулік фазасымен, басқа
27
жағынан дірілдеткіштің кіру кедергісі жиынтығы фазасымен (аргументімен)
анықталады.
Әрбір белсенді емес дірілдеткіш маңайында өріс тек активті дірілдеткіш
емес, белсенді емес те болады. Алайда бойлық сәуле шығару антеннасы
ерекшелігі мынада, оның барлық элементтері басты жоғары өріс бірдей фаза
бағытында пайда болады. Директорлы антеннада барлық дірілдеткіштер өрісі
фазалары, активті дірілдеткіш өрісі фазасы сияқты дәл солай қабылданады. Осы
өріс пен фаза арасындағы айырмашылық және антенна тоғының элементі тең
болады. Директор жүйесінде бойлық сәуле шығару антеннасы үшін фазалық
бөлінуді талап етуді қамтамасыз ету үшін, дірілдеткіштің кіру кедергісін
іріктеумен фазалар қосымша артта қалуы өтемделуі қажет. Директордың кіру
кедергісі жағымсыз фаза болуы қажет. Бұл көрсетеді, реактивті құратын кіру
кедергісінде жағымсыз белгі болуы қажет (сыйымдылық сипат). Симметриялы
дірілдеткіш теориясынан әйгілі, жағымсыз реактивті құратын кіру кедергісінде
симметриялы дірілдеткіш 2l λ 2 ұзындығында болады. (бірінші резонансты
ұзындықтан аз).
Белсенді емес дірілдеткіш түріндегі рефлекторды қарастырамыз.
Рефлектордың ток фазасы жағымды (асып түсетін) болуы қажет. Өріс
кернеулігі бар, керісінше артта қалу жоғары. Мұндай үлкен артта қалуды
өтемдеу және тағы токқа жағымды фаза беру дірілдеткіште кіру кедергісі
іріктеуге болмайды. Тығырықтан шығу жолы мынадай. Фазада 2 период бар.
Ток фазасы 2PI үлкеюі мен кішіреюінен өзгермейді, мұнда N - толық сан.
Салдарынан, жағымды фаза қабылдау үшін жағымсыз фазаға 2 шаманы
қосумен қабылдаймыз.
Рефлекторда қажетті ток фазасын қамтамасыз етуге болады, ол үшін
дірілдеткішті нөлдік фазамен кіру кедергісімен алып (резонансты) және (38) λ
тең жақын қашықтыққа орналастыруға болады. Алайда осындай үлкен
қашықтықта орналасқан активті дірілдеткіштен рефлектор тиімсіз болады,
сондай-ақ ток амплитудасы онда өте аз болады. Активті дірілдеткіштен
рефлектордың жоғары қашықтығы λ4 жоғары болмайды. Қажетті фазалық
бөлуді қамтамасыз ету үшін, (38)λ - ден λ4-ке дейін қашықтықты азайту
кезінде, рефлектордың кіру кедергісінде жағымды фаза болуы қажет, сол
сияқты кіру кедергісі реактивті бөлігі жағымды (индуктивті) болады.
Индуктивті кіру кедергісі 2l λ 2 ұзындығымен дірілдеткіш (бірінші
резонансты ұзындықтан артық) бар.
Ескеру қажет, антенна бағыттылығы фазалыққа ғана байланысты емес,
амплитудалы бөлу байланысты болады. Көрсетілген белсенді емес дірілдеткіш
ұзындығы ауытқуы (рефлектор ұзару жағына қарай, директор қысқару жағына
қарай) модульдің өсуіне алып келеді, басты жағдай, реактивті құру өсу есебінен
ток амплитудасы азаюына, өз кезегінде, антенна қимылына қарай бағытталған
коэффициент шамасына мұндай дірілдеткіш үлесі азайту қажет болады.
Рефлектор активті дірілдеткіштен шамамен 0,15λ қашықтықта орналасады.
Директорлар активті дірілдеткіштен жәнебір-бірінен0,1λ -- 0,35λ қашықтықта
28
орналасады. Директордың аз (2-3) санында бұл қашықтықты 0,1λ -- 0,2λ тең
ету, директордың көп санында (5-тен көп) 0,25λ - 0,35λ тең ету қажет.
Рефлектор ұзындығы мен оның активті дірілдеткішке дейін қашықтығы
мынадай іріктелген, рефлектор сәуле шығаруы активті дірілдеткіш сәуле
шығаруы кері бағытында бәсеңдейді және оның тура бағытында күшейеді. Сол
себепті, рефлектор ерекше шағылыстырғыш болып саналады, сәуле шығарудың
(қабылдау) бір бағыттағы сипатын құрастыруды қаматамасыз етеді. Рефлектор
ретінде жиі дірілдеткіштер жүйесі мен тор қолданылады. Сәуле шығаруды
күшейтуге тура бағытта директорлар мүмкіндік туғызады, олар қоздырады,
рефлектор сияқты, активті дірілдеткіш сәуле шығару әсер етуімен болады. Сол
себепті антенналарды күшейту көп болған сайын, директор саны да көп болады.
Алайда, антеннада директор саны көп болса, оны күшейтуге әрбір жаңа
директор қосу аз айтылады және барлық директорлардың келісіміне қол
жеткізу өте қиын. Бұл бір мезгілде антенна өткізудің жолақтары тарылуына
әкеліп соғады.
Антенна жетістігіне жай құрылымда күшейту коэффициентінің жоғары
болуын жатқызуға болады. Антенна анық білінген резонансты қасиетке ие және
сондықтан біржақты және таржолақты байланыс жүйесінде, мысалы CDMA
стандартында кең қолданылады.
Антенна кемшілігі үштен көп директор саны кезінде оны баптау
қиындығын айтуға болады. Бір және тағы сол сызықта бір сызбамен жиналған
антенналар әртүрлі бапталады және қосымша баптауды қабылдамайды.
1.15 Сурет - 43 элементті толқынды арна
Сондықтан, сапасыз дайындалған антенналар нақты күшеюі паспортта
көрсетілгеннен төмен (орташа 2-2.5дБ). Одан басқа, тар резонансты өткізу
жолағы байланыс жүйесінде күшейту коэффициентінің кенет төмендеуіне алып
келеді, онда үлкен таратумен екіжақтылық жиіліктері қолданылады. Мысалы,
824-840 және 869-894 МГц стандартты жиіліктер қолданылады және ауқым
ортасына бапталған, толқынды арна типті антеннаны қолдану ауқым
29
шетіндегі антенналар жұмысының төмендеуіне алып келеді (онда жұмыс
жиілігінде). Бұл GSM-9001800 стандартына жатқызылады. Көлемді бұрышты
рефлектор диаграмма бағытын жақсарту үшін қолданылады. Антеннада
толқынды арна жеке қабылдау үшін, сондай-ақ ұжымдық желі үшін және
қабылдаудың қиын жағдайында антенналы порт үшін тағайындалған.
1.5.4 Панелді антенна
UMTS желісін құрамдастыру ерекшелігі БД көлденең жазықтығында
бүйірлік және артқы жапырақшаларын басуға жоғары талап ұсынылады. Нақты,
панелді антенна 120 секторда сәуле шығаруы қажет, оның сыртындағы сәуле
шығару деңгейін төмендету қажет. Тәжірибеде өндіруші сәуле шығару деңгейін
басу артқа 30 дБ-ға жеткізеді. Алайда, кең сектор бұрышында сәуле шығаруды
артқа басу маңызды болып келеді.
Сәуле шығару деңгейінде БД артқы жарты шарда антенналар рефлекторы
құрылымы маңызды роль атқарады. Панелді антенна өндірушілер рефлектор
қолданады, ол алюминий табағынан қалыптау әдісімен орындалған, әріп
түрінде бүктелген шетімен профиль түрінде болады.
1.16 Сурет - Үш ауқымды Kathrein 742270 рефлектор антенналары
Жиіліктің төмен ауқымында мұндай рефлекторлар тиімділігі өте жоғары,
алайда сәуле шығару деңгейін төмендету үшін 1710 жиілік ауқымы артында
қосымша элементтер қолдануға тура келеді, олар сәйкес келетін сәуле
шығарғыш айналасына орналасқан, кейде антеннаның кері жағында
орналасқан.
30
2 ЕСЕПТЕУ БӨЛІМІ
2.1 Ұялы байланыс жүйесінде сигналды таратуға антенна параметрі әсері
Секторлы антеннаны ашу бұрышынан, негізгі бір станцияда қызмет
етілген абоненттер санына тәуелділігін қарастырамыз. Секторлы антенна ашу
бұрышы өзгерген кезде негізгі станцияда қызмет етілген абоненттер саны қалай
өзгеретінін анықтаймыз. Есептеуді Эрланг моделі негізінде істен шығумен
жүргіземіз:
PВ
A N N!
N
n
n 0
(2.1)
мұндағы: Р в - шақыру ықтималдығын бұғаттау;
N - негізгі станцияда қолжететін арна саны,
А - трафик, дәл осы сандағы арнаға қызмет ететін.
Эрланг формуласын есептеу кезінде, тапсырамыз: шақыруды бұғаттау
ықтималдығымен PB 0,1; бір абонент трафигімен. A 0,025
Негізгі станцияда қол жететін арналар саны жиілік тиімділігі FE
коэффициентімен анықталады, онда жүйеде қол жететін жалпы арналар саны
қатынасымен, кластер разрядталуымен анықталады:
(
)
( )
(
)
(
(
( )
)
∑
)
(
)
(2.2)
мұндағы: Wi 12,5 жүйе жұмысы үшін бөлінген жиілік жолағы;
f k (M 2) 30 жиілік жолағы, екіпозициялы түрлену кезінде бір
арнамен орын алатын жиілік жолағы;
f 3i көршілес жиілік арналар арасында қорғаушы жиілікті аралық;
(M ) log 2 M -спектрлі тиімділік;
М- позициялы түрлену,
L - негізгі станцияда антенна секторлары саны: 3600 - бірсекторлы L=1
антенна, 120 - үшсекторлы антенна L=3,60-алты секторлы антенна L=6.
31 A
n!
2.1 К е с т е - Түрлену еселігінен тәуелділігінде жүйелер параметрі
а
Әртүрлі антенна үшін жиілік тиімділігі коэффициенті 2.1 формуласымен
анықталады, мәні 2.1 кестесінен алынады.
Түрлену еселігінен жиілік тиімділігі коэффициенті М=2:
FE1
FE2
12500000
( 30000 7500) 7
12500000
( 30000 7500) 4
FE1 45
FE2 83.333
FE3
12500000
( 30000 7500) 3
FE3 111.111
Түрлену еселігінен жиілік тиімділігі коэффициенті М=4:
FE1
FE2
12500000
( 15000 3750) 9
12500000
( 15000 3750) 7
FE1 74.074
FE2 95.238
FE3
12500000
( 15000 3750) 4
32
FE3 166.667 Түрлену
еселігі
2
4
8
16
32
64
128
256
512
Арналар
жиілігі
жолағы
30
15
10
7,5
6
5
4,27
3,75
3,33
Қорғаушы
аралық
жиілік
жолағы
7,5
3,75
2,5
1,88
1,5
1,25
1,07
0,94
0,83
Түрлену еселігінен жиілік тиімділігі коэффициенті М=16
FE1
FE2
12500000
(7500 1880) 25
12500000
(7500 1880) 13
FE1 53.305
FE2 102.509
FE3
12500000
(7500 1880) 12
FE3 111.052
Жиілік тиімділігі коэффициентінің алынған мәнімен, абоненттер санын
анықтауға болады, ол бір негізгі станцияға қызмет ете алады:
K
( FE (L, M ))
A
( N (L, M ))
A
(2.3)
мұндағы: A(N ) трафик, Эрланг, бір негізгі станцияда қызмет еткен,
негізгі станция да қол жететін арна санына тәуелді, NБС және (2.3.1)
анықталады.
(2.3) формуласын бірсекторлы
L=1
(дөңгелек) негізгі станция
антеннасында қолдануға болады. Сектор саны бірден көп болғанда L1, егер
әрбіреуінде өз жиілік жиынтығы болса, абонент санын есептеу үшін n L , бір
негізгі станцияда қызмет еткен, келесі формуланы қолдану қажет:
A( N ( L, M ))
L
A
L
(2.4)
Егер жиілік жиынтығы саны сектор санынан аз болса n L , онда бір
негізгі станцияда қызмет еткен абоненттер санын есептеу үшін, келесі
формуланы қолдану қажет:
АБ
A( N сект (L, M ))
ААБ
L
N БС (L, M )
n
ААБ
(2.5)
Жиілік тиімділігі коэффициенті туралы мәліметті қолданумен (2.2), (2.3),
(2.5) бір негізгі станцияда қызмет еткен абонент санын есептеу жүргізген
антенналар секторы санына және позиция түрленуіне байланысты болады.
33 N ( L, M )
L
A
L
Түрлену еселенген кезде абоненттер саны М-2:
Ka1
Ka3
Ka6
44.161
0.025
24.943
0.025
15.556
0.025
3
3
3
Түрлену еселенген кезде абоненттер саны М-4:
Ka1
Ka3
Ka6
75.651
0.025
29.173
0.025
24.946
0.025
3
3
3
Түрлену еселенген кезде абоненттер саны М-16:
Ka1
Ka3
Ka6
52.811
0.025
32.373
0.025
15.556
0.025
3
3
3
34Ka1 1.766 10
Ka3 2.993 10
Ka6 3.732 10
Ka1 3.026 10
Ka3 3.5 10
Ka6 5.986 10
Ka1 2.112 10
Ka3 3.884 10
Ka6 3.732 10
2.2 К е с т е - Бір негізгі станцияда қызмет еткен абоненттер санына, түрлену
позициясына және антенна секторы санына тәуелділігі
35 Түрлену
позициясы
2
4
8
16
32
0
Дөңгелек антенна360 , L = 1
Жиілік
тиімділігінің
коэффициенті
45
74
52
53
46
Қызмет еткен
трафик
44,16
75,65
51,73
52,81
45,24
Қызмет еткен
абоненттер саны
1766
3026
2069
2112
... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz