RF antény s pohyblivou vlnou jako RG, RGD, BS, BS-2, ZBS-2 jsou objemné, drahé konstrukce, které zabírají velké plochy země. Ve velkých stacionárních rádiových centrech se tyto antény používají pro kritickou komunikaci a musí se vrátit náklady na jejich výrobu. Stabilita a spolehlivost radiokomunikačních linek DKM s ionosférickým šířením rádiových vln je do značné míry určena a závisí jak na typech použitých antén, tak na jejich stavu na tento momentčas. Mezi obecné nevýhody kosočtvercových antén a antén typu BS patří přítomnost stožárů vysokých několik desítek metrů s rozvětvenou lanoví. Tento nedostatek je zaznamenán z následujících důvodů:
Omezení možnosti obnovení antény středem, pokud selže alespoň jeden z jejích stožárů;
a) pohled shora
b) boční pohled
Rýže. 7.42. Anténa BS-21/8.180/4,4.17
Omezení možnosti kontroly anténního plechu, provádění běžných a preventivních opatření (snížení plechu vede ke ztrátě komunikace v daném provozním azimutu);
Rostoucí náklady a prodlužující se doba výstavby a údržby antén;
Omezení možnosti umístění antén na anténní pole.
Mezi konkrétní nevýhody BS antén patří přítomnost komunikačních odporů (rezistorů), jejichž počet může dosáhnout několika stovek. Rezistory mohou vyhořet, když jsou vystaveny výbojům blesku. Anténa v tomto případě ztrácí své původní vlastnosti a zhoršují se její vlastnosti.
Porovnání hlavních ukazatelů antén typu OB, RG a BS-2 (η je účinnost antény a D je účinnost antény) nám umožňuje vyvodit několik důležitých závěrů. Porovnejme antény a ZBS-2. Z Obr. 7.43 vyplývá, že účinnost kosočtverečné antény je mnohem větší než účinnost antén typu OB a BS, tzn. Je vhodné jej použít jako vysílací anténu. Účinnost přijímacích antén dosahu DKM pro ně není určujícím ukazatelem. Zde mezi elektrickými parametry vystupuje do popředí hodnota činitele směrovosti, spojená se směrem hlavního vyzařování antény.
Rýže. 7.43. Směrem ke srovnávacímu posouzení účinnosti antény různé typy:
1 – OB, 2 - RGD; 3 - ZBS-2
Z rozboru Obr. 7.43 vyplývá, že z hlediska elektrického výkonu jsou antény typu OB-2 a BS-2 přibližně rovnocenné, až na nižší účinnost antény BS-2 v dlouhovlnné oblasti rozsahu DKM. Kosočtverečné antény jako přijímací antény nemohou dosahem a směrovostí konkurovat anténám typu OB-2 a BS-2.
Porovnejme typické antény ZBS-2 a (viz tabulka 7.21). V tomto případě se omezíme na srovnání pouze hlavních konstrukčních parametrů. Z analýzy vyplývá, že z hlediska konstrukčních ukazatelů antény typu OB-2 výrazně převyšují antény typu BS-2.
Na Obr. Obrázek 7.44 ukazuje výkonnostní charakteristiky výše zmíněných antén, stejně jako antény typu OB-2 a několika typů antén RGD.
Rýže. 7.44. Ke srovnávacímu posouzení účinnosti antén různých typů:
1 – , 2 – , 3, 4 a 5 – RGD antény, 6 – ZBS-2
Tabulka 7.21
Konstrukční charakteristiky antén 3BS-2 a OB-2
Zejména anténu typu OB-2 lze pomocí izolátorů namontovat na takel antény typu BS-2 (obr. 7.45) s velmi malým úsilím a penězi. V tomto případě mohou antény pracovat nezávisle na sobě, což je vzájemná rezerva. Antény mají lineární vzájemně ortogonální polarizace, takže dráty tkaniny a takeláž BS antény nemají téměř žádný vliv na vlastnosti OB antény. Antény umožňují duální příjem rádiových signálů pomocí metody polarizační diverzity.
Antény typu OB mají poměrně široký lalok vyzařovacího diagramu, což snižuje jejich odolnost vůči rušení. Anténa OB-E tuto nevýhodu nemá.
Obrázek 7.45. Rozložení antény OB-2 na lanoví
antény typu BS-2
Anténa typu OB-E
Anténa OB-E byla při vývoji zamýšlena pro použití na hlavních přijímacích střediscích rádiové komunikace jako náhrada antén typů BS-2, 2 BS-2, 3 BS-2, které jsou z hlediska účinnosti nejlepší dostupné, ale jsou objemné, drahé, nespolehlivé v provozu a pracné na údržbu. Anténa OB-E má vysoký poměr účinnosti/ceny C.
Schéma antény OB-E je na Obr. 7.46. Je označena OB-E, kde L– délka stojiny antény; h– výška zavěšení stojiny antény. Na Obr. 7.46 je uvedeno: 1 – povrch „země“; 2, 8 – vodiče protizávaží; 3 – zdroj EMF (rádiový vysílač, GSS); 5 – vodič s postupnou vlnou; 7 – odpor – zátěž.
Anténa byla označena OB-E (single-wire, travelling wave), kde písmeno E značí přítomnost další vlny na vodiči, strukturou podobné vlně E 0 v kulatém vlnovodu, když se podíváte na konec vodiče.
Anténa OB-E měla délku L= 300 m; ekvivalentní průměr vodiče postupné vlny d ekv. = 280 mm; jmenovitý zátěžový odpor R n = 200 Ohm; výška zavěšení h= 3 m. Pracovní frekvenční rozsah antény OB-E je Δ F= 3 ÷ 30 MHz.
Rýže. 7.46. Anténa OB-E
Výzkum odhalil zásadní rozdíly v principech fungování antén OB a OB-E. Naznačují, že v blízkém drátovém prostoru antény OB-E dochází k redistribuci energie záření, což vedlo k vytvoření nové, jednoduché konstrukce a velmi kompaktního průměru antény pro dálkové rádiové komunikace, která je "Anténa rohu bez viditelných stěn."
Výsledky výpočtů RP v horizontální a vertikální rovině a experimentální studie získané pomocí průletů na stejných frekvencích jsou uvedeny na obr. 7.47 a obr. 7.48. Experimentální body jsou znázorněny křížky.
Z analýzy vyzařovacích diagramů vyplývá, že anténa OB-E má vysokou odolnost proti rušení.
Anténní komplex OB-E
Pro příjem signálů přicházejících pod různými úhly v elevační rovině byl vytvořen anténní komplex OB-E. Obsahuje tři OB-E antény různých délek L= 60; 120; 240 m, které jsou orientovány do terénu v jednom obecném azimutu.
Rýže. 7,47. Vypočtené a experimentální vyzařovací diagramy antény OB-E v horizontální rovině
Rýže. 7,48. Vypočtené a experimentální vyzařovací diagramy antény OB-E ve vertikální rovině
Komplex je navržen pro příjem rádiových vln v rozsahu 10 m £ λ £ 100 m, (3 ÷ 30 MHz) s ionosférickým šířením na dálkových cestách R> 1000 km. Doporučení pro výběr přijímacích antén jsou uvedena v tabulce. 7.22. Parametry ionosféry jsou nestabilní v čase a heterogenní v prostoru, proto je v místě příjmu rádiových vln pozorována nestabilita úhlů q vzhledem k horizontu a kolísání hladin pole.
Konstrukční charakteristiky antén 3bs-2 a ob-2
Zejména anténu typu OB-2 lze pomocí izolátorů namontovat na takel antény typu BS-2 (obr. 7.45) s velmi malým úsilím a penězi. V tomto případě mohou antény pracovat nezávisle na sobě, což je vzájemná rezerva. Antény mají lineární vzájemně ortogonální polarizace, takže dráty tkaniny a takeláž BS antény nemají téměř žádný vliv na vlastnosti OB antény. Antény umožňují duální příjem rádiových signálů pomocí metody polarizační diverzity.
Antény typu OB mají poměrně široký lalok vyzařovacího diagramu, což snižuje jejich odolnost vůči rušení. Anténa OB-E tuto nevýhodu nemá.
Obrázek 7.45. Rozložení antény OB-2 na lanoví
antény typu BS-2
Anténa typu OB-E
Anténa OB-E byla při vývoji zamýšlena pro použití v přijímacích rádiových centrech pro hlavní rádiovou komunikaci jako náhrada antén typů BS-2, 2 BS-2, 3 BS-2, které jsou z hlediska účinnosti nejlepší dostupné. , ale jsou objemné, drahé, nespolehlivé v provozu a pracné na údržbu.Anténa OB-E má vysoký poměr účinnost/cena C.
Schéma antény OB-E je na Obr. 7.46. Je označena OB-E, kde L– délka stojiny antény; h– výška zavěšení stojiny antény. Na Obr. 7.46 je uvedeno: 1 – povrch „země“; 2, 8 – vodiče protizávaží; 3–zdroj EMF (rádiový vysílač, GSS); 5 – vodič s postupnou vlnou; 7 – odpor – zátěž.
Anténa byla označena OB-E (single-wire, travelling wave), kde písmeno E značí přítomnost další vlny na vodiči, strukturou podobné vlně E 0 v kulatém vlnovodu, když se podíváte na konec vodiče.
Anténa OB-E měla délku L= 300 m; ekvivalentní průměr vodiče postupné vlny d ekv. = 280 mm; jmenovitý zátěžový odpor R n = 200 Ohm; výška zavěšení h= 3 m. Pracovní frekvenční rozsah antény OB-E je Δ F= 3 ÷ 30 MHz.
Rýže. 7.46. Anténa OB-E
Výzkum odhalil zásadní rozdíly v principech fungování antén OB a OB-E. Naznačují, že v blízkém drátovém prostoru antény OB-E dochází k redistribuci energie záření, což vedlo k vytvoření nové, jednoduché konstrukce a velmi kompaktního průměru antény pro dálkové rádiové komunikace, která je "Anténa rohu bez viditelných stěn."
Výsledky výpočtů RP v horizontální a vertikální rovině a experimentální studie získané pomocí průletů na stejných frekvencích jsou uvedeny na obr. 7.47 a obr. 7.48. Experimentální body jsou znázorněny křížky.
Rýže. 7,47. Vypočtené a experimentální vyzařovací diagramy antény OB-E v horizontální rovině
Rýže. 7,48. Vypočtené a experimentální vyzařovací diagramy antény OB-E ve vertikální rovině
Z analýzy vyzařovacích diagramů vyplývá, že anténa OB-E má vysokou odolnost proti rušení.
Anténní komplex OB-E
Pro příjem signálů přicházejících pod různými úhly v elevační rovině byl vytvořen anténní komplex OB-E. Obsahuje tři OB-E antény různých délek L= 60; 120; 240 m, které jsou orientovány do terénu v jednom obecném azimutu.
Komplex je navržen pro příjem rádiových vln v rozsahu 10 m λ 100 m, (3 ÷ 30 MHz) s ionosférickým šířením na dálkových cestách R > 1000 km. Doporučení pro výběr přijímacích antén jsou uvedena v tabulce. 7.22. Parametry ionosféry jsou nestabilní v čase a heterogenní v prostoru, proto je v místě příjmu rádiových vln pozorována nestabilita úhlů pr vůči horizontu a kolísání hladin pole.
Tabulka 7.22
| " |
Mobilní komunikace se u nás v poslední době tak pevně usadila každodenní životže je těžké si bez něj představit moderní společnost. Stejně jako mnoho dalších skvělých vynálezů i mobilní telefon výrazně ovlivnil náš život a mnoho jeho oblastí. Těžko říct, jaká by byla budoucnost, kdyby nebylo tohoto pohodlného typu komunikace. Pravděpodobně stejné jako ve filmu "Back to the Future 2", kde jsou létající auta, hoverboardy a mnoho dalšího, ale ne mobilní komunikace!
Ale dnes, ve speciální zprávě pro, bude příběh nikoli o budoucnosti, ale o tom, jak jsou strukturovány a fungují moderní mobilní komunikace.
Abych se dozvěděl o fungování moderní celulární komunikace ve formátu 3G/4G, pozval jsem se na návštěvu nového federálního operátora Tele2 a strávili celý den s jejich inženýry, kteří mi vysvětlili všechny složitosti datových přenosů přes naše mobilní telefony.
Ale nejprve vám řeknu něco o historii mobilní komunikace.
Principy bezdrátové komunikace byly vyzkoušeny již před téměř 70 lety – první veřejný mobilní radiotelefon se objevil v roce 1946 v St. Louis v USA. V Sovětském svazu vznikl prototyp mobilního radiotelefonu v roce 1957, poté vědci v jiných zemích vytvořili podobná zařízení s jinými vlastnostmi a teprve v 70. letech minulého století byla určena v Americe moderní principy práce celulární komunikace, po které začal její vývoj.
Martin Cooper - vynálezce přenosného prototypu mobilní telefon Motorola DynaTAC váží 1,15 kg a měří 22,5 x 12,5 x 3,75 cm
Pokud v západních zemích do poloviny 90. let minulého století byla celulární komunikace rozšířená a používaná většinou populace, pak se v Rusku právě začala objevovat a před více než 10 lety byla dostupná všem.
Objemné mobilní telefony ve tvaru kostek, které fungovaly ve formátech první a druhé generace, se staly historií a ustoupily chytrým telefonům s 3G a 4G, lepší hlasovou komunikací a vysokými rychlostmi internetu.
Proč se spojení nazývá mobilní? Protože území, na kterém je poskytována komunikace, je rozděleno na samostatné buňky nebo buňky, v jejichž středu jsou umístěny základnové stanice (BS). V každé „buňce“ obdrží účastník stejný soubor služeb v rámci určitých územních hranic. To znamená, že při přechodu z jedné buňky do druhé účastník necítí územní vazbu a může volně využívat komunikační služby.
Je velmi důležité, aby při pohybu byla kontinuita spojení. To je zajištěno díky tzv. handoveru, při kterém účastníkem navázané spojení jakoby vyzvednou sousední buňky ve štafetovém závodě a účastník pokračuje v hovoru nebo se noří do sociálních sítí.
Celá síť je rozdělena na dva subsystémy: subsystém základnové stanice a přepínací subsystém. Schematicky to vypadá takto:
Uprostřed „buňky“, jak již bylo zmíněno výše, se nachází základnová stanice, která obvykle obsluhuje tři „buňky“. Rádiový signál z základna vyzařováno přes 3 sektorové antény, z nichž každá je namířena na vlastní „buňku“. Stává se, že na jednu „buňku“ je nasměrováno několik antén jedné základnové stanice. To je způsobeno tím, že celulární síť pracuje v několika pásmech (900 a 1800 MHz). Kromě toho může daná základnová stanice obsahovat zařízení z několika generací komunikací (2G a 3G).
Ale na věžích Tele2 BS je vybavení pouze třetí a čtvrté generace- 3G/4G, protože se společnost rozhodla opustit staré formáty ve prospěch nových, které pomáhají předcházet přerušením hlasová komunikace a poskytnout stabilnější internet. Štamgasti sociálních sítí mě podpoří v tom, že v dnešní době je rychlost internetu velmi důležitá, 100-200 kb/s už nestačí, jako před pár lety.
Nejběžnějším umístěním BS je věž nebo stožár postavený speciálně pro něj. Určitě jste viděli červenobílé věže BS někde daleko od obytných budov (na poli, na kopci), nebo tam, kde poblíž nejsou žádné vysoké budovy. Jako tenhle, který je vidět z mého okna.
V městských oblastech je však obtížné najít místo pro umístění masivní konstrukce. Ve velkých městech jsou proto základnové stanice umístěny na budovách. Každá stanice přijímá signál z mobilní telefony na vzdálenost až 35 km.
Jedná se o antény, samotné zařízení BS je umístěno v podkroví, případně v kontejneru na střeše, což je dvojice železných skříní.
Některé základnové stanice se nacházejí na místech, kde byste to ani nehádali. Jako například na střeše tohoto parkoviště.
BS anténa se skládá z několika sektorů, z nichž každý přijímá/vysílá signál svým vlastním směrem. Pokud vertikální anténa komunikuje s telefony, pak kulatá anténa spojuje BS s ovladačem.
V závislosti na vlastnostech může každý sektor zpracovat až 72 hovorů současně. BS se může skládat ze 6 sektorů a obsluhovat až 432 hovorů, ale obvykle je na stanicích instalováno méně vysílačů a sektorů. Mobilní operátoři, jako je Tele2, preferují instalaci více BS pro zlepšení kvality komunikace. Jak mi bylo řečeno, používá se zde nejmodernější zařízení: základnové stanice Ericsson, dopravní síť - Alcatel Lucent.
Ze subsystému základnové stanice je signál přenášen směrem k přepojovacímu subsystému, kde je vytvořeno spojení ve směru požadovaném účastníkem. Přepínací subsystém má řadu databází, které ukládají informace o předplatitelích. Kromě toho je tento subsystém zodpovědný za bezpečnost. Jednoduše řečeno, přepínač je kompletní Má stejné funkce jako operátorky, které vás s předplatitelem spojovaly rukama, jen se to nyní děje automaticky.
Zařízení pro tuto základnovou stanici je ukryto v této železné skříni.
Kromě konvenčních věží existují také mobilní verze základnových stanic umístěných na nákladních automobilech. Jsou velmi vhodné pro použití při přírodních katastrofách nebo na přeplněných místech (fotbalové stadiony, centrální náměstí) během prázdnin, koncertů a různých akcí. Ale bohužel kvůli problémům v legislativě zatím nenašly široké uplatnění.
Pro zajištění optimálního pokrytí rádiovým signálem na úrovni země jsou základnové stanice navrženy speciálním způsobem, a to i přes dosah 35 km. signál se nerozšíří do výšky letu letadla. Některé letecké společnosti však již začaly instalovat na své paluby malé základnové stanice, které zajišťují mobilní komunikaci uvnitř letadla. Taková BS je připojena k pozemní celulární síti pomocí satelitního kanálu. Systém doplňuje ovládací panel, který posádce umožňuje zapínání a vypínání systému a také určité typy služeb, například vypnutí hlasu při nočních letech.
Podíval jsem se také do kanceláře Tele2, abych viděl, jak specialisté monitorují kvalitu mobilní komunikace. Pokud by před pár lety byla taková místnost zavěšena ke stropu s monitory zobrazujícími síťová data (zátěž, výpadky sítě atd.), tak časem potřeba tolika monitorů zmizela.
Technologie se postupem času velmi vyvinuly a taková malá místnost s několika specialisty stačí na sledování práce celé sítě v Moskvě.
Některé pohledy z kanceláře Tele2.
Na schůzce zaměstnanců společnosti se diskutuje o plánech na dobytí hlavního města) Tele2 od začátku výstavby až do dnešního dne dokázal pokrýt svou sítí celou Moskvu a postupně dobývá moskevskou oblast a spouští více než 100 základnových stanic týdně . Vzhledem k tomu, že nyní žiji v regionu, je to pro mě velmi důležité. aby tato síť přišla do mého města co nejrychleji.
Plány společnosti na rok 2016 zahrnují zajištění vysokorychlostní komunikace v metru na všech stanicích, na začátku roku 2016 je komunikace Tele2 přítomna na 11 stanicích: 3G/4G komunikace na stanicích metra Borisovo, Delovoy Tsentr, Kotelniki a Lermontovsky Prospekt. ., „Troparevo“, „Šipilovskaja“, „Zjablikovo“, 3G: „Běloruska“ (prsten), „Spartak“, „Pjatnickoje šosse“, „Zhulebino“.
Jak jsem uvedl výše, Tele2 opustil formát GSM ve prospěch standardů třetí a čtvrté generace – 3G/4G. To umožňuje instalovat základnové stanice 3G/4G s vyšší frekvencí (například uvnitř moskevského okruhu jsou BS umístěny ve vzdálenosti asi 500 metrů od sebe), aby byla zajištěna stabilnější komunikace a vysokorychlostní mobilní internet, což v sítích předchozích formátů nebylo.
Z kanceláře společnosti jdu ve společnosti inženýrů Nikifora a Vladimira do jednoho z bodů, kde potřebují změřit rychlost komunikace. Nikifor stojí před jedním ze stožárů, na kterém je instalováno komunikační zařízení. Když se podíváte pozorně, všimnete si o něco dále nalevo dalšího takového stožáru s vybavením od jiných mobilních operátorů.
Ač se to může zdát zvláštní, ale mobilních operátorůčasto umožňují svým konkurentům používat jejich věžové konstrukce k umístění antén (přirozeně za oboustranně výhodných podmínek). Je to proto, že stavba věže nebo stožáru je nákladná záležitost a taková výměna může ušetřit spoustu peněz!
Zatímco jsme měřili rychlost komunikace, Nikifor se několikrát zeptal kolemjdoucích babiček a strýců, zda je špión)) "Ano, rušíme Rádio Liberty!"
Výbava vypadá skutečně nezvykle, z jejího vzhledu lze usuzovat cokoli.
Specialisté společnosti mají hodně práce, vzhledem k tomu, že společnost má v Moskvě a regionu více než 7 tisíc. základnové stanice: asi 5 tisíc z nich. 3G a cca 2tis. LTE základnové stanice a v poslední době se počet základnových stanic zvýšil zhruba o tisíc.
Během pouhých tří měsíců bylo v moskevské oblasti vysíláno 55 % z celkového počtu základnových stanic nového operátora v regionu. V současné době společnost poskytuje kvalitní pokrytí území, kde žije více než 90 % obyvatel Moskvy a moskevského regionu.
Mimochodem, v prosinci byla síť 3G Tele2 uznána jako nejlepší v kvalitě mezi všemi hlavními operátory.
Rozhodl jsem se však osobně zkontrolovat, jak dobré je připojení Tele2, a tak jsem si koupil SIM kartu v nejbližším nákupním centru na stanici metra Voykovskaya s nejjednodušším tarifem „Very Black“ za 299 rublů (400 SMS / minut a 4 GB). Mimochodem, měl jsem podobný tarif Beeline, který byl o 100 rublů dražší.
Zkontroloval jsem rychlost, aniž bych šel daleko od pokladny. Příjem - 6,13 Mbps, přenos - 2,57 Mbps. Vzhledem k tomu, že stojím uprostřed nákupní centrum to je dobrý výsledek, komunikace Tele2 dobře proniká zdmi velkého nákupního centra.
U metra Treťjakovskaja. Příjem signálu - 5,82 Mbps, přenos - 3,22 Mbps.
A na stanici metra Krasnogvardejskaja. Příjem - 6,22 Mbps, přenos - 3,77 Mbps. Měřil jsem to u východu z metra. Pokud vezmete v úvahu, že se jedná o okraj Moskvy, je to velmi slušné. Myslím, že spojení je docela přijatelné, můžeme s jistotou říci, že je stabilní, vzhledem k tomu, že Tele2 se objevil v Moskvě jen před pár měsíci.
V hlavním městě je stabilní připojení Tele2, což je dobré. Pevně doufám, že do regionu přijedou co nejdříve a já budu moci naplno využít jejich spojení.
Nyní víte, jak funguje mobilní komunikace!
Pokud máte produkci nebo službu, o které chcete našim čtenářům říci, napište mi - Aslan ( [e-mail chráněný] ) a uděláme nejlepší reportáž, kterou uvidí nejen čtenáři komunity, ale také web http://ikaketosdelano.ru
Přihlašte se také k odběru našich skupin v Facebook, VKontakte,spolužáci a dovnitř Google+plus, kde budou zveřejněny to nejzajímavější z komunity plus materiály, které zde nejsou a videa o tom, jak to v našem světě chodí.
Klikněte na ikonu a přihlaste se!
Zejména anténu typu OB-2 lze pomocí izolátorů namontovat na takel antény typu BS-2 (obr. 7.45) s velmi malým úsilím a penězi. V tomto případě mohou antény pracovat nezávisle na sobě, což je vzájemná rezerva. Antény mají lineární vzájemně ortogonální polarizace, takže dráty tkaniny a takeláž BS antény nemají téměř žádný vliv na vlastnosti OB antény. Antény umožňují duální příjem rádiových signálů pomocí metody polarizační diverzity.
Antény typu OB mají poměrně široký lalok vyzařovacího diagramu, což snižuje jejich odolnost vůči rušení. Anténa OB-E tuto nevýhodu nemá.
Obrázek 7.45. Rozložení antény OB-2 na lanoví
antény typu BS-2
Anténa typu OB-E
Anténa OB-E byla při vývoji zamýšlena pro použití na hlavních přijímacích střediscích rádiové komunikace jako náhrada antén typů BS-2, 2 BS-2, 3 BS-2, které jsou z hlediska účinnosti nejlepší dostupné, ale jsou objemné, drahé, nespolehlivé v provozu a pracné na údržbu. Anténa OB-E má vysoký poměr účinnosti/ceny C.
Schéma antény OB-E je na Obr. 7.46. Je označena OB-E, kde L– délka stojiny antény; h– výška zavěšení stojiny antény. Na Obr. 7.46 je uvedeno: 1 – povrch „země“; 2, 8 – vodiče protizávaží; 3 – zdroj EMF (rádiový vysílač, GSS); 5 – vodič s postupnou vlnou; 7 – odpor – zátěž.
Anténa byla označena OB-E (single-wire, travelling wave), kde písmeno E značí přítomnost další vlny na vodiči, strukturou podobné vlně E 0 v kulatém vlnovodu, když se podíváte na konec vodiče.
Anténa OB-E měla délku L= 300 m; ekvivalentní průměr vodiče postupné vlny d ekv. = 280 mm; jmenovitý zátěžový odpor R n = 200 Ohm; výška zavěšení h= 3 m. Pracovní frekvenční rozsah antény OB-E je Δ F= 3 ÷ 30 MHz.
Rýže. 7.46. Anténa OB-E
Výzkum odhalil zásadní rozdíly v principech fungování antén OB a OB-E. Naznačují, že v blízkém drátovém prostoru antény OB-E dochází k redistribuci energie záření, což vedlo k vytvoření nové, jednoduché konstrukce a velmi kompaktního průměru antény pro dálkové rádiové komunikace, která je "Anténa rohu bez viditelných stěn."
1) Kde je nejlepší místo k umístění základnové stanice?
Základnová stanice by měla být umístěna vysoko, aby na její antény viděl maximální počet klientů. Může to být střecha vysoké budovy, věž, tovární komín atd.
2) Jaké vybavení je potřeba k vytvoření základnové stanice (BS)?
Nejjednodušší základna(BS) se skládá z:
A. bezdrátový router RES "RAPIRA"
b. RF kabel s konektory N. Pro připojení k routeru se používá konektor N-male. V závislosti na typu antény může druhý konec kabelu používat konektor N-male, N-female nebo jiný.
PROTI. Antény – sektorové nebo všesměrové
d. Padací kabely typu STP Cat.5
d. Power injektor (součást dodávky RES "RAPIRA")
Vysoce výkonný BS se může skládat ze 3 nebo 6 takových sad, které poskytují pokrytí 360 stupňů v azimutu. Při použití duální verze rádiového routeru bezdrátová rozhraní Jeden router lze instalovat na 2 sektorové antény za předpokladu, že přenosové frekvence jsou od sebe vzdáleny alespoň 100 MHz.
3) Kolik klientů může být připojeno k jedné základnové stanici?
Jeden základna může obsloužit až 128 klientů na sektor. To je třeba mít na paměti propustnost základnová stanice je rozdělena mezi všechny klienty. Rychlost, kterou má každý klient k dispozici, tedy závisí na celkovém počtu klientů, zátěži, kterou každý z nich vytváří, počtu a aktivitě počítačů v lokálních sítích skrývajících se za klientskými routery. Pomocí nástrojů můžete ovlivnit alokaci zdrojů základnové stanice QoS, tvarování a prioritizace, aby každému klientovi přidělila šířku pásma, kterou potřebuje.
4) Co potřebuji k připojení lokální sítě klienta k BS?
Budete potřebovat:
A. Router RES "RAPIRA" nakonfigurovaný v bezdrátový klienta
b. RF kabel s konektory. Pro připojení k routeru se používá konektor N-male. V závislosti na typu antény může druhý konec kabelu používat konektor N-male, N-female nebo jiný.
PROTI. Směrová anténa - parabolická nebo rovinná (panelová)
d. Drop kabel typu STP Cat.5 (až 100 m)
d. Power injektor (součástí dodávky RAPIRA RES)
V závislosti na výsledcích energetického výpočtu se vybere anténa s požadovaným ziskem. Anténa je namontována tak, aby byla přímo vidět anténa základnové stanice.
Router je bránou pro klientské počítače LAN. Klientovu LAN lze chránit bránou FIREWALL zabudovanou do bezdrátového směrovače. Můžete také použít funkci DHCP serveru pro automatickou distribuci IP adres do počítačů a funkci NAT pro skrytí celé klientské LAN pod jednou IP.
5) Kolik lokální sítě klient může být připojen bezdrátová síť přes jeden bezdrátový router RES "RAPIRA"?
RES "RAPIRA" má jedno rozhraní ve verzi „outdoor“ a 2 rozhraní ve verzi „indoor“. Podle počtu rozhraní můžete připojit 1 nebo 2 sítě. RES "RAPIRA" podporuje také VLAN. Připojením přepínače s podporou VLAN 802.11Q k rádiovému routeru můžete vytvořit až 255 virtuálních rozhraní a propojit odpovídající počet vzájemně izolovaných lokálních sítí, zajistit směrování mezi nimi a omezit přístup pomocí přístupových seznamů FIREWALL.
6) Může být dostupná šířka pásma pro každého klienta omezena?
Ano, rychlost ve směru „ke klientovi“ lze centrálně omezit na BS pomocí funkce tvarování. Ve směru „od klienta“ lze rychlost nastavit na klientských rádiových routerech.
7) Jaký je maximální servisní rádius základnové stanice?
Maximální obslužný rádius, tzn. Vzdálenost od BS k nejvzdálenějšímu klientovi závisí zejména na následujících faktorech:
A. výkon vysílače (v závislosti na modulaci) a citlivost přijímače, která zase závisí také na zvolené rychlosti (modulace).
b. Zisk BS antény a klientské antény
PROTI. ztráty v mikrovlnných kabelech a konektorech (v závislosti na jejich typu a délce kabelu)
d. přítomnost bariér pro šíření vln v 1. Fresnelově zóně
e. rušení ze systémů pracujících na stejné nebo podobné frekvenci
Obslužný rádius BS buňky obvykle nepřesahuje 10-15 km. umožňuje předem odhadnout maximální servisní rádius při použití různých antén a zesilovačů.
8) Mohu použít zesilovače ke zvětšení servisního rádiusu nebo délky kanálu point-to-point?
Ano, můžete použít externí zesilovač. Modifikace RES "RAPIRA" PA400 obsahují vestavěný obousměrný zesilovač. Použití verze PA400 umožňuje zvýšit úroveň signálu pro přenos až o 10dB, citlivost o 2-3dB a pomáhá zvětšit rádius služby 2-4krát. Použití verze PA400 s vestavěným zesilovačem poskytuje značné úspory a další provozní výhody.
9) Jak vybrat anténu pro klientskou stanici nebo point-to-point kanál?
Pamatujte na staré a moudré pravidlo „anténa - nejlepší zesilovač" Na rozdíl od zesilovače anténa nezavádí další šum a nezesiluje rušení spolu s užitečným signálem při příjmu. Dobrá směrová anténa umožňuje „vyladit“ směrové rušení pomocí úzkého paprsku. Například parabolická anténa o průměru 0,9 m poskytuje zisk 30 dB a vytváří šířku paprsku asi 3 stupně. Na vzdálenost 5 kilometrů produkuje taková anténa „bod“ záření o poloměru jen asi 130 metrů. V rozsahu 5-6 GHz jsou velikosti antén potřebné k dosažení odpovídajícího zisku menší než u 2,3 - 2,5 GHz. Pamatujte, že parabolické antény mají nejlepší vlastnosti z hlediska zadních a bočních laloků ve srovnání s planárními anténami.
10) Jak vybrat antény pro základnovou stanici?
Antény prozákladna Je lepší použít sektorové. Čím menší je servisní úhel (sektor), tím méně rušení taková anténa „shromáždí“, ale čím více směrovačů a frekvenčních kanálů takový BS bude potřebovat k pokrytí požadovaného sektoru. Nejčastější antény s šířkou hlavního laloku 60, 90 a 120 stupňů se ziskem od 15 do 13 dB. Typicky je ve vertikální rovině šířka laloku 6-8 stupňů, to znamená, že záření je „přitlačeno“ k zemi a šíří se podél horizontu. Čím menší je šířka hlavního laloku antény, tím větší je jeho zesílení v důsledku koncentrace emitované energie. Na výběr a úprava antény by měl použít příslušný výpočet k výpočtu požadovaného sklon antény podle elevačního úhlu. Příliš nízký vertikální vyzařovací úhel může omezit připojení klientů v blízkosti základnové stanice, zejména pokud je základnová stanice umístěna příliš vysoko.
Použití antén s 360stupňovým všesměrovým vzorem se nedoporučuje při vytváření BS s velkým plánovaným rádiem služeb a počtem klientů, zejména v podmínkách rušení. Kromě toho je rovina záření všesměrová antény je nasměrován přísně horizontálně a blízcí účastníci umístění pod BS budou mít komunikační potíže.
12) Je nutná „přímá viditelnost“?
Ano, přímá viditelnost ve většině případů nezbytné. To znamená, že na pomyslné přímce mezi anténami zařízení by neměly být žádné fyzické překážky (stromy, budovy atd.). Měli byste také vzít v úvahu povahu šíření vln a počítat s difrakcí ().
13) Co jsou Fresnelovy zóny?
Fresnelovy zóny jsou prostorem kolem pomyslné linie pohledu, kterou prochází rádiová vlna. Minimálně 80 % této zóny, ve které je soustředěn hlavní výkon záření, musí být také bez překážek, jinak bude signál zeslaben. Pokud chcete „střílet“ do mezery mezi dvěma domy, nejprve průměr 1. Fresnelovy zóny. Například pro kanál 5,8 GHz o délce 16 km je Fresnelova zóna uprostřed spoje kruh o poloměru 14 m. Mezera mezi domy musí být minimálně 28 m. Pro 2,4 GHz bude poloměr Fresnelovy zóny již 34 m.
14) Mohu „transparentně“ sloučit 2 LAN?
Ano, můžete zajistit transparentní tok dopravy bezdrátové routery"RAPÍR", nastavte je tak, aby fungovaly v režimu mostu. V tomto případě jsou ethernetové rámce před odesláním do éteru filtrovány dynamickou tabulkou MAC adres. Přečtěte si více o na staveništi zařízení pro práci v tento režim přečtěte si návod k obsluze.
15) Jak dlouho trvá instalace jednoduché bezdrátové sítě?
Velmi málo! Kvalifikovaný tým 2 lidí obvykle nevyžaduje více než jeden den na instalaci kanálu point-to-point. Instalace základnové stanice ze 3 sektorů a připojení 5 klientů bude vyžadovat 2-3 dny.
16) Jakou délku a typ RF kabelu bych měl použít?
Nejkratší délka. Pamatujte, že při frekvencích 2,3 - 2,5 GHz a ještě více 5-6 GHz kabel přináší velmi výrazný útlum. RES "RAPIRA" speciálně navržený pro design za každého počasí, aby umožnil instalaci přímo vedle antény. V tomto případě můžete použít flexibilní a snadno použitelný kabel značky 8D-FB (modrý nebo zelený) nebo podobný. Pokud chcete anténu umístit do vzdálenosti 10 - 20 m od routeru, měli byste použít buď silný flexibilní kabel s nízkým útlumem, například 10D-FB, nebo pevný kabel s příslušnými konektory. Doporučujeme používat kabely s pevným pěnovým dielektrikem. Tyto kabely jsou stabilnější a snáze se s nimi manipuluje. Kabely s dielektrikem ve formě vzduchové mezery, například běžná značka DX-10 (žlutý kabel), mají řadu nepříjemných nevýhod:
A. při instalaci konektorů pájením a také zahřátím při tepelném smršťování hydroizolace se tenké vnitřní dielektrikum roztaví a kabel ztratí své vlastnosti a začne zavádět obrovský útlum
b. Během provozu se v důsledku změn venkovní teploty a souvisejícího periodického výskytu řídnutí vzduchu v dielektrické dutině časem hromadí vlhkost, což způsobuje, že se kabel stává nefunkčním.
C. kabely mění vlastnosti, když jsou ohnuty, protože centrální jádro je slabě upevněno