Rádiová přístupová síť GSM nebo UMTS se tedy skládá z čísla N základnové stanice. Základnové stanice (BS) jsou řízeny ovladačem BSC/RNC nebo několika ovladači. Informace o uživatelském provozu a signalizaci z BS a kontrolérů jsou dodávány do hlavní sítě, která se skládá z přepínače, transkodérů, mediálních bran, přístupových uzlů sítě s přepínáním paketů atd.
Rádiový subsystém tedy zahrnuje základnové stanice a jejich řadiče, na jejichž údržbě se přímo podílím. Umístění BS se nazývá site/site/hardware. Na určitých místech se pravidelně provádějí práce údržba BS, napájecí systémy, zařízení dopravní sítě, zabezpečovací a protipožární systém, systémy automatické hašení požáru, anténní stožárové konstrukce a napájecí cesta.
Napájecí systém se skládá ze vstupního panelu.
Třífázový zdroj s možností záložního připojení z generátoru.
Zásuvka pro připojení kabelu od mobilního generátoru.
Panel obsahuje elektroměr, přídavné zásuvky, přepěťové ochrany a jističe různých jmenovitých hodnot pro spotřebitele elektřiny: klimatizace, pracovní a nouzové osvětlení, nepřerušitelný zdroj napájení (UPS), bezpečnostní a požární hlásiče, topidla, odsávací ventilace.
Nejdůležitější prvky rádiové přístupové sítě jsou napájeny ze stejnosměrné sítě s napětím -48 V, i když domácí zařízení již od sovětských dob byla konstruována pro napětí -60 V. V případě výpadku proudu ze strany energetických organizací z různých důvodů existuje záloha napájení z baterie(baterie).
V tomto zařízení jsou instalovány 3 baterie Coslight 6-gfm-150x, každá o kapacitě 150 Ah. Mimochodem, číslování baterií na fotce je správné od kladných po záporné póly. Při údržbě baterie se provádí kontrolní vybíjení pomocí bloku zatěžovacích odporů. Na základě výsledků vybíjení je učiněn závěr, zda baterie vyžaduje výměnu nebo ne.
Mimochodem, o kvalitě produktů z Číny. Při kontrole utahovacího momentu šroubů propojky baterie bylo dosaženo následujícího.
Proměna střídavý proud Trvalá a údržba baterie je řízena nepřerušitelným napájením.
Tento UPS7-48/218-7 (2.0) má nainstalované 4 pulzní stabilizační jednotky.
Na indikátoru UPS sledujeme konstantní napětí o jmenovité hodnotě 54,1 V, zatěžovací proud 32 A, nabíjecí proud baterie 0 A a teplotu na stojanu s baterií +18 stupňů Celsia (teplotní čidlo je nutné pro tepelnou kompenzaci napětí obsahu baterie).
Za krytem UPS se nachází řada strojů, od kterých vedou dráty k základnovým stanicím, radioreléovým stanicím (RRS), bateriím a dalším stejnosměrným spotřebičům. Tam je vlevo vidět šátek s kontakty pro výstup externího alarmu o výpadku proudu a slabé baterii.
V tomto konkrétním případě se na místě nacházela základnová stanice GSM 900 vyrobená společností Alcatel.
Za dveřmi skříně je hlavní vybavení: 10 vysílačů TRAGE, 3 slučovače AGC9E a jedna řídicí deska SUMA. Konfigurace BS je popsána jako 4/3/3, což znamená: v prvním sektoru jsou 4 vysílače, 3 ve druhém a třetím Každý vysílač je připojen ke slučovači přiřazeného sektoru. Ze slučovače vedou 2 napáječe (propojka) k ochraně před bleskem a dále nahoru k anténě zvoleného sektoru.
Na horní straně skříně jsou 2 podstavce pro externí poruchy, zleva doprava, podstavec pro připojení k transportní síti přes rozhraní A-bis (E1 streamy), napájecí kontakty (modré a černé vodiče) a spínače, každý na samostatné polici skříně.
Z horní části skříně BS vystupuje 6 propojek (konkrétně pro třísektorovou konfiguraci), které jsou propojeny přes ochranu před bleskem na externí napájecí cestu (průměr podavače 7/8 palce).
Ochrana před bleskem
Kabelový vstup je hermeticky utěsněn proti vlhkosti.
V rohu je instalován 19" rack. Je v něm umístěn kříž, vnitřní jednotky Základní stanice PRS a UMTS.
Vnitřní jednotka (IDU) PPC je spojena s externí jednotkou (ODU) černým 8D-FB podavačem. Kabely jsou připojeny ke 2 IDU konektorům, z nichž každý vyvádí 8 E1 streamů do crossoveru. Propojovací kabel portu 1 je připojen k transportnímu portu základnové stanice UMTS.
Relé MDP-34MB-25C je schopno přenášet 34 Mbit/s provozu, což je opravdu málo.
Níže je Ericsson RBS 6601 BS standardu UMTS (3G).
Externí vysílače jsou propojeny optickým kabelem s vnitřní jednotkou.
Přebytečná optika je pečlivě srolována, zabalena a namontována na stěnu.
Pohled do místnosti vybavení od vchodu.
Opačná strana.
Kabelový stojan s hlavní uzemňovací sběrnicí (GZSh).
Prázdný kabelový stojan, digestoř, klimatizace, levý spodní panel s jističi pro externí vysílače (RRU) UMTS základna.
Přívodní ventilační box.
Skutečné sokly kříže.
Ohřívač a hasicí přístroje.
Podívejme se, co je mimo místnost s hardwarem BS. Jako podpěra anténního stožáru byl instalován železobetonový sloup, sloupy mohou být samostatným příběhem, protože nejsou dimenzovány na reálné zatížení. V blízké budoucnosti budou nahrazeny celokovovými podpěrami.
Vnější pohled na kabelový vstup. 6 napáječů od GSM k anténám, 3 optické kabely ve vlnovce, 3 černé napájecí kabely pro 3G vysílače, ze kterých jdou tenké černé zemnící kabely na červenou sběrnici, žlutozelený vodič je uzemnění externí RPC jednotky.
Ochrana proti námraze.
Schodiště s bezpečnostním zábradlím.
V horní části tyče je kovový koš s nástavbou, která je uzavřena hromosvodem.
Stojan na potrubí a na něm nainstalovaná sektorová anténa standardu GSM BS.
Sektor je označen pro snadnou orientaci v případě modernizace nebo odstraňování havárií.
Anténní konektory s pevnými propojkami. Propojky jsou dlouhé 1,5 až 3 metry a mají průměr 1/2 palce.
Štítek sektorové antény GSM.
Dvojice propojek od napáječů k anténě.
Označení podavačů pomocí značek.
Uzemnění podavače.
Zemnící body pro napáječe na kovových konstrukcích.
Stojan na potrubí s anténou a externí jednotkou RRS.
Anténa RRS byla označena.
Let RRL, v dálce je vidět spojovací věž.
Štítek zapnutý externí jednotka RRS.
Na horní fotka Konektor zcela vlevo slouží k připojení voltmetru při nastavování (nastavení) rozpětí, napětí na tomto konektoru je úměrné úrovni přijímaného signálu z odpovědního relé. Další konektor je pro připojení ODU a IDU (venkovní jednotka & vnitřní jednotka) pomocí PPC koaxiálního IF (mezifrekvenčního) kabelu. Konektor je utěsněn proti vniknutí vlhkosti do kabelu. Krajní pravý bod pro uzemnění bloku.
Značení PPC kabelů.
Vlastní montáž pro anténu RRS. K jemnému nastavení rozpětí RRL se používají dva dlouhé šrouby/svorníky.
Pohled na lokalitu shora.
RRU - vzdálená rádiová jednotka standardu UMTS.
Co je připojeno k RRU? Vlevo vybíhá z vlnky do vysílače tenký optický kabel, uvnitř kterého je instalován běžný SFP modul. Jako další se připojuje napájecí kabel (také -48 V, DC), vpravo je tenký kabel pro připojení k RET (Remote Electrical Tilt) - zařízení ovládajícímu elektrický úhel sklonu sektorové antény. Následují 2 propojky na anténu a žlutozelený zemnící kabel.
Mělo by být vysvětleno, proč se křížově polarizované antény používají jak v GSM, tak v UMTS. Pouzdro obsahuje v podstatě 2 antény s různou polarizací (obvykle úhly +45 stupňů a -45 stupňů), takže jsou připojeny 2 napáječe z vysílačů. Tímto způsobem je realizována polarizační diverzita signálu přijímaného od účastníka.
Štítek na anténě UMTS.
RET vzadu.
RET z přední části antény.
Pohled na místnost zařízení shora (30 m).
BS konkurentů s klimatickou skříní, ve které je instalováno vše potřebné pro práci.
Po dokončení práce zavřete poklop na plošinu před „vandaly“.
Uzavřeme oplocení areálu...
... nakládáme do pepelat a jdeme odpočívat.
Doufám, že tato malá fotoreportáž vám ukáže, jak se staví běžná mobilní komunikační základnová stanice a jak je přibližně vše hardwarově implementováno. Omlouvám se za kvalitu fotografie, focení probíhalo v pracovní době. Příspěvek byl napsán na pozvání do Habra s nadějí na nové zajímavé publikace.
P.S. Jako návrh: "V příspěvku nejsou zveřejněny žádné firemní informace!"
P.P.S. Děkujeme @FakeFactFelis za pozvání.
Dnešní časopis Reconomica upozorňuje na přehled a popis profese „Inženýr údržby základnové stanice“. To je přesně ten specialista, který ve vaší oblasti udržuje provoz věží, a tedy i mobilní pokrytí. Pokud byste takovou práci chtěli získat, tento rozhovor se současným inženýrem v Megafonu vám prozradí všechna úskalí a pomůže vám s rozhodnutím o zaměstnání.
Ahoj! Jmenuji se Egorov Alexey Ivanovič, je mi 33 let, téměř 3 roky pracuji ve společnosti Megafon PJSC v jednom z největších měst v regionu Volha. Moje pozice se jmenuje „Servisní inženýr pro základní stanice, struktury anténních stožárů a prvky velkých sítí“. Jednoduše řečeno, technik obsluhuje komunikační zařízení, konkrétně: antény, vysílače, radioreléová vedení, optiku a těsnicí zařízení.
Chcete-li se ucházet o tuto pozici, budete určitě potřebovat vysokoškolské vzdělání, nejlépe v oblasti spojů nebo radiotechniky, žádný strach z výšek, řidičský průkaz kategorie „B“ a slušná dávka dobrodružství ve vaší postavě. Musíte mít také vášeň pro elektřinu, opravy elektrozařízení, znalosti v oblasti IT, mít zkušenosti s instalací kabelových vedení, umět zacházet s nářadím a notebookem na úrovni správce sítě.
Najít takovou práci není těžké - všichni mobilní operátoři mají oddělení provozu základnové stanice a v jejich zastoupeních zjistíte, kde se nachází. Nejtěžší je sehnat zaměstnance, nábor na volná místa je vzácný, lidé jsou pečlivě vybíráni podle jejich temperamentu, všichni pracují s nadšením a tým je zpravidla přátelský a jednotný, jinými slovy „outsideři“ nejsou vítáni. A to vše navzdory vašim schopnostem a znalostem.
Pokud jste však vy, mladý specialista, absolvent, obdržel zaměstnanecká smlouva Na této pozici vás čeká celý svět dobrodružství, těžkých situací, zajímavých momentů a spousta pozitivních věcí! Nečekejte, že budete sedět v kanceláři – od prvního dne vás zavedou do „polí“ a předvedou Překrásná místa vlast, budete mít možnost vše pozorovat z ptačí perspektivy, nosit těžké bloky vybavení, nářadí a také se zúčastnit questu s názvem „najít základnovou stanici v obydlené oblasti a pokusit se otevřít dveře, které se propadly jeho panty s rezavým zámkem,“ obecně si budete moci zcela uvědomit svou vynalézavost.
V zimě je samozřejmě hnusně, zima a těžce od zimního oblečení, nohy a ruce vám mrznou z divočiny, bičují poryvy větru, mrazí vám i oči, jediné otevřené místo, ale tohle všechno není nic proti ve chvíli, kdy se budete připevňovat k provedení stěžně, aby vás neodfouklo, podívejte se do tašky správný nástroj a vlastně i práce. Nejhorší na této situaci je skutečnost, že a priori budete z různých důvodů mimo vaši kontrolu vstávat a sestupovat z konstrukce anténního stožáru více než jednou, a skutečnost, že musíte jít k autu uvízlému v lese. pás po pás ve sněhu pro další vybavení, které s největší pravděpodobností také nepodporuje software, který potřebujete, a tak dále až do vítězství, dokud nedokončíte všechny akce podle zákona podlosti. Vaši práci mohou hodnotit pouze Vaši kolegové, kteří se sami v takových situacích nejednou ocitli, nicméně ochotně přijdou na pomoc, pomohou se skutky, vše Vás naučí a ukáží, stačí z Vaší strany zájem a dobrou vzpomínku.
Plat, který očekáváte, je od 27 000 rublů měsíčně na ruku a výše, ale samozřejmě ne dvojnásobek, vše závisí na zkušenostech a vaší touze se plně věnovat práci, skládá se z paušálního platu a ročního bonusu v výše jednoho až tří platů, sociální balíček je standardní, existuje dobrovolné nemocenské pojištění s omezeným, ale dostatečným souborem, vyhlídky jsou i na kariérní růst.
Ve společnostech MTS, Megafon, Beeline-Vymplecom, Tele 2 jsou platy techniků přibližně stejné.
Až budete povýšeni, stanete se nelítostným profesionálem se zkušenostmi prakticky ve všech technických oborech, důvtipným a tvrdým životní pozice. Budete muset tvrdě a poctivě pracovat, zůstávat často pozdě v práci, být neustále ve střehu, s nabitým telefonem, s jasným, konzistentním plánem činnosti, s plnými nástroji nezbytnými pro práci.
Naučíte se řídit auto jako bůh, naštěstí je spousta výletů a na dlouhé vzdálenosti, prostudujte si strukturu všech součástí a sestav svého železného koně, abyste včas zaznamenali poruchu, vše poznáte silnice dobře, osad, hranice vašeho regionu, velkolepá místa. Úřad auto vydá a dokonce vám ho přidělí, ale pouze v pracovní doba, a nebude čas jej využívat pro osobní účely z důvodu nedostatku času a vytíženosti jeho zařízení.
Jednou z výhod této profese je fakt, že nikdy nepřiberete do těla více než normálně, zpevníte všechny žíly těla, procvičíte ruce i nohy a rozvinete plíce. Z hlediska zdravotních rizik - ano, profese je nebezpečná, pracujete ve výškách, pod elektromagnetickým zářením, někdy po velkém lezení pod anténami, můžete zažít bolest hlavy a nevolnost, řízení, víte, také není bezpečné a práce s elektřinou je nebezpečná.
Doufám, že jsem posledním odstavcem čtenáře nevyděsil, protože poškození zdraví je přítomno v každé profesi a všechny nemoci pocházejí z nervů. Zde rozhodně nebudete muset být nervózní a nudit se - po našroubování šroubů a matic na vrcholu stěžně, správném navinutí lana a jistícího zařízení (naučí vás vázat uzly, používat karabiny, kladky na stěžni). úroveň horolezce), sestoupili ze 70 metrů snadným a krásným pohybem, ocitnete se v hardwarovém kontejneru, ve kterém na vás čeká firemní notebook s nainstalovanými programy a milionem verzí různého softwaru, který porozumět lépe než Bruce Lee ve wushu, začnete se vrtat se zařízením v softwaru, občas se budete modlit k mayskému kmeni v naději, že společně se svými kolegy na konferenčním hovoru najdete tu správnou konfiguraci, která se nachází na opačném místě. regionu od vás a možná pověšení na pojistku konečně najdete jednu ze správných možností, která zajistí provoz cizího hardwaru a lidé v bohem zapomenuté vesnici začnou dávat fotky na Instagram.
Poté s pocitem úspěchu a hrdosti vyjdete na ulici, nasednete do auta, cestou překonáte několik bahenních bažin s paranoidním pocitem, že jste zapomněli něco zapnout nebo zkontrolovat na základní stanici. tuto vesnici, braňte městské dopravní zácpy, vyzvedněte své dítě ze školky, jděte domů, přečtěte si kolektivní chat na Viberu, poté si uvědomíte, že máte štěstí, že jste měli čas mateřská školka, protože někdo jiný pracuje na základnách, kroutí se, kroutí, láme hesla, ale stejně musí domů...
Ráno, po plánovací schůzce, v kuřárně jsou všichni radostní a plní nadšení, sdílejí své úspěchy, vyprávějí o všech potížích, kterými byli, a pokaždé jsou připraveni jít a zdolávat úkoly. To vám nikdy nezacpe nervy, naučí vás to být fér, pomáhat lidem a umožní vám to udržet si sebevědomí na slušné úrovni.
Zvláštní roli v tomto druhu činnosti hraje humor. Všichni rádi vtipkují a smějí se – od provozního ředitele až po běžného základního pracovníka (inženýr BS AMS KSE), vtipy se na první pohled mohou zdát podlé, ale nikdo nikdy neudělá vážné a nebezpečné chyby, každý rozumí tomu, co je na vrcholu, co při práci s elektřinou a právě v dopravní situaci je váš partner jako váš vlastní otec.
Samostatným tématem je práce s dodavatelem, kterých není málo, všichni dělají téměř totéž pod vedením inženýra, ale jejich specializace je zpravidla užší. Kanceláře dodavatelů najímají specialisty, kteří nejsou vždy vynikající a často nemají ponětí, jak komunikační zařízení funguje. Což je předmětem neustálých diskusí a vzniku absurdních situací mezi inženýry provozního oddělení.
Vyskytly se případy, kdy byly naše nefunkční jednotky vyměněny omylem od operátorů třetích stran, protože často všichni nebo několik operátorů používá jeden stožár pro svá zařízení, což, jak jste pochopili, způsobilo celý řetězec libovolných událostí jak v naší organizaci a u našich kolegů od jiného telekomunikačního operátora. Byl jeden případ, kdy dodavatel, který protáhl lano blokem nahoře, použil auto na zemi ke zvednutí těžké skříně na sloup, lano se náhle dostalo mezi válec a tělo bloku a ten se tedy zasekl, dodavatel v autě nechápal jednání inženýra a neviděl, že tímto způsobem sloup postupně naklání, ale naopak zvyšuje rychlost zvedání zařízení. Výsledkem byl katapultový efekt, jen na sloupu byli kolegové zhotovitele, kteří se drželi středu konstrukce, ocitli se v strnulosti a zoufale volali po svém soudruhovi, aby s touto ostudou přestal. Operační důstojník po včasném zásahu zastavil krátkými výmluvnými frázemi pohyb vozu, převzal kontrolu nad situací a úspěšně dokončil započatou práci. Mimochodem, nikdo z přítomných nebyl zraněn, nedošlo ke škodě na hmotném majetku, vyvázli s pořádným leknutím a příběh se stal legendárním.
Na závěr bych chtěl říci, že svou práci miluji a přeji každému, aby si našel to své, protože pak bude práce přinášet radost, nebudou nudné myšlenky o nedostatečném platu a nedostatečném povýšení a se zkušenostmi a čas, obojí určitě přijde, hodně štěstí všem!!
A opět nějaký obecný vzdělávací materiál. Tentokrát se budeme bavit o základnových stanicích. Podívejme se na různé technické aspekty jejich umístění, provedení a dosahu a nahlédněme také dovnitř samotné anténní jednotky.
Takto vypadají celulární antény instalované na střechách budov. Tyto antény jsou prvkem základnové stanice (BS) a konkrétně zařízením pro příjem a vysílání rádiového signálu od jednoho účastníka k druhému a poté přes zesilovač do řídicí jednotky základnové stanice a dalších zařízení. Jako nejviditelnější část BS se instalují na anténní stožáry, střechy obytných a bytových domů průmyslové budovy a dokonce komíny. Dnes najdete exotičtější možnosti jejich instalace v Rusku jsou již instalovány na osvětlovacích stožárech a v Egyptě jsou dokonce „převlečeny“ za palmy.
Připojení základnové stanice k síti telekomunikačního operátora lze provést pomocí radioreléové komunikace, takže vedle „pravoúhlých“ antén jednotek BS můžete vidět radioreléovou anténu:
S přechodem na modernější standardy čtvrté a páté generace bude nutné pro splnění jejich požadavků připojovat stanice výhradně pomocí optických vláken. V moderní designy BS vlákno se stává integrálním médiem pro přenos informací i mezi uzly a bloky samotné BS. Například obrázek níže ukazuje návrh moderní základnové stanice, kde se optický kabel používá k přenosu dat z antény RRU (remote control units) do samotné základnové stanice (znázorněno oranžově).
Zařízení základnové stanice je umístěno v nebytových prostor budov, nebo instalovaných ve specializovaných kontejnerech (připevněných ke stěnám nebo sloupům), protože moderní vybavení Je poměrně kompaktní a snadno se vejde do systémové jednotky serverového počítače. Rádiový modul je často instalován vedle anténní jednotky, což pomáhá snížit ztráty a ztrátu energie přenášené do antény. Takto vypadají tři instalované rádiové moduly základnové stanice Flexi Multiradio namontované přímo na stožáru:
Pro začátek je třeba poznamenat, že existují Různé typy základnové stanice: makro, mikro, piko a femtobuňky. Začněme v malém. A zkrátka femtobuňka není základnová stanice. Je to spíše Access Point. Toto zařízení je původně zaměřeno na domácího nebo kancelářského uživatele a vlastníkem takového zařízení je soukromá nebo právnická osoba. jiná osoba než provozovatel. Hlavní rozdíl mezi těmito zařízeními je v tom, že mají plně automatickou konfiguraci, od vyhodnocení rádiových parametrů až po připojení k síti operátora. Femtocell má rozměry domácího routeru:
Picocell je BS nízký výkon, ve vlastnictví provozovatele a využívající IP/Ethernet jako transportní síť. Obvykle se instaluje v místech, kde je možná místní koncentrace uživatelů. Zařízení je velikostí srovnatelné s malým notebookem:
Mikrobuňka je přibližná verze implementace základnové stanice v kompaktní podobě, velmi rozšířená v operátorských sítích. Od „velké“ základnové stanice se liší sníženou kapacitou podporovanou účastníkem a nižším vyzařovacím výkonem. Hmotnost je zpravidla do 50 kg a rádiový dosah je do 5 km. Toto řešení se používá tam, kde nejsou potřeba vysoké síťové kapacity a výkon, nebo tam, kde není možné instalovat velkou stanici:
A konečně makro buňka je standardní základnová stanice, na jejímž základě jsou budovány mobilní sítě. Vyznačuje se výkony řádově 50 W a dosahem pokrytí až 100 km (v limitu). Hmotnost stojanu může dosáhnout 300 kg.
Oblast pokrytí každé BS závisí na výšce sekce antény, terénu a počtu překážek na cestě k účastníkovi. Při instalaci základnové stanice není rádius pokrytí vždy v popředí. Jak roste základna předplatitelů, maximum nemusí stačit šířku pásma BS, v tomto případě se na obrazovce telefonu objeví zpráva „síť obsazena“. Poté může operátor v této oblasti v průběhu času záměrně snížit dosah základnové stanice a nainstalovat několik dalších stanic v oblastech s největší zátěží.
Když potřebujete zvýšit kapacitu sítě a snížit zatížení jednotlivých základnových stanic, pak přicházejí na pomoc mikrobuňky. V megaměstě může být oblast rádiového pokrytí jedné mikrobuňky pouze 500 metrů.
V městském prostředí kupodivu existují místa, kde operátor potřebuje lokálně propojit oblast s velkým provozem (části stanic metra, velké centrální ulice atd.). V tomto případě se používají nízkopříkonové mikročlánky a pikočlánky, jejichž anténní jednotky lze umístit na nízké budovy a na sloupy veřejného osvětlení. Když vyvstane otázka organizace vysoce kvalitního rádiového pokrytí uvnitř uzavřených budov (nákupní a obchodní centra, hypermarkety atd.), pak přijdou na pomoc základní stanice pikobuňky.
Mimo města se do popředí dostává provozní dosah jednotlivých základnových stanic, takže instalace každé základnové stanice mimo město se stává stále dražším podnikem z důvodu potřeby výstavby elektrických vedení, silnic a věží ve složitých klimatických a technologických podmínkách . Pro zvětšení oblasti pokrytí je vhodné instalovat BS na vyšší stožáry, používat směrové sektorové zářiče a nižší frekvence, které jsou méně náchylné na útlum.
Takže například v pásmu 1800 MHz nepřesahuje dosah BS 6-7 kilometrů a v případě použití pásma 900 MHz může oblast pokrytí dosáhnout 32 kilometrů, ostatní jsou stejné.
V celulárních komunikacích se nejčastěji používají sektorové panelové antény, které mají vyzařovací diagram o šířce 120, 90, 60 a 30 stupňů. V souladu s tím mohou být pro organizaci komunikace ve všech směrech (od 0 do 360) vyžadovány 3 (šířka vzoru 120 stupňů) nebo 6 (šířka vzoru 60 stupňů) anténních jednotek. Příklad organizace jednotného pokrytí ve všech směrech je znázorněn na obrázku níže:
A níže je pohled na typické vzory záření v logaritmickém měřítku.
Většina antén základnových stanic je širokopásmová, což umožňuje provoz v jednom, dvou nebo třech frekvenčních pásmech. Počínaje sítěmi UMTS, na rozdíl od GSM, jsou antény základnové stanice schopny měnit oblast rádiového pokrytí v závislosti na zatížení sítě. Jeden z nejvíce efektivní metodyřízení vyzařovaného výkonu je řízení úhlu sklonu antény, tímto způsobem se mění ozařovací oblast vyzařovacího diagramu.
Antény mohou mít pevný úhel náklonu, nebo je lze dálkově nastavovat pomocí speciálního softwaru umístěného v řídicí jednotce BS a vestavěných fázových posuvníků. Existují také řešení, která umožňují změnit oblast služeb, z společný systém správa datové sítě. Tímto způsobem je možné regulovat oblast obsluhy celého sektoru základnové stanice.
Antény základnové stanice používají mechanické i elektrické ovládání vzoru. Mechanické ovládání je snadněji realizovatelné, ale často vede ke zkreslení vyzařovacího diagramu vlivem konstrukčních částí. Většina BS antén má elektrický systém nastavení úhlu sklonu.
Moderní anténní jednotka je skupina vyzařovacích prvků anténního pole. Vzdálenost mezi prvky pole je zvolena tak, aby se dosáhlo nejnižší úrovně postranních laloků vyzařovacího diagramu. Nejběžnější délky panelových antén jsou od 0,7 do 2,6 metru (u vícepásmových anténních panelů). Zisk se pohybuje od 12 do 20 dBi.
Obrázek níže (vlevo) ukazuje návrh jednoho z nejběžnějších (ale již zastaralých) anténních panelů.
Zde jsou anténní panelové zářiče půlvlnné symetrické elektrické vibrátory nad vodivou clonou, umístěné pod úhlem 45 stupňů. Tento návrh umožňuje vytvořit diagram s šířkou hlavního laloku 65 nebo 90 stupňů. V tomto provedení se vyrábějí dvou- a dokonce i třípásmové anténní jednotky (ačkoli poměrně velké). Například třípásmový anténní panel této konstrukce (900, 1800, 2100 MHz) se od jednopásmového liší přibližně dvakrát většími rozměry a hmotností, což samozřejmě ztěžuje údržbu.
Alternativní výrobní technologie pro takové antény zahrnuje výrobu páskových anténních zářičů (kovové desky čtvercového tvaru), na obrázku nahoře vpravo.
A zde je další možnost, kdy se jako zářič použijí půlvlnné štěrbinové magnetické vibrátory. Napájecí vedení, sloty a obrazovka jsou vyrobeny na jedné desce plošných spojů s oboustrannou fólií ze skelných vláken:
S přihlédnutím moderní reality vývoj bezdrátových technologií musí základnové stanice podporovat sítě 2G, 3G a LTE. A pokud lze řídicí jednotky základnových stanic sítí různých generací umístit do jedné rozvodné skříně bez zvětšení celkové velikosti, pak nastávají značné potíže s anténní částí.
Například u vícepásmových anténních panelů dosahuje počet koaxiálních spojovacích vedení 100 metrů! Taková významná délka kabelu a počet pájených spojení nevyhnutelně vede ke ztrátám vedení a snížení zisku:
Za účelem snížení elektrických ztrát a snížení pájecích bodů se často vyrábí mikropáskové vedení, což umožňuje vytvořit dipóly a systém napájení celé antény pomocí jediné tištěné technologie. Tato technologie snadná na výrobu a zajišťuje vysokou opakovatelnost charakteristik antény při sériové výrobě.
S rozvojem komunikačních sítí třetí a čtvrté generace je nutná modernizace anténní části základnových stanic i mobilních telefonů. Antény musí pracovat v nových dodatečných pásmech přesahujících 2,2 GHz. Kromě toho musí být práce ve dvou nebo dokonce třech rozsazích prováděny současně. V důsledku toho anténní část obsahuje poměrně složité elektromechanické obvody, které musí zajistit správnou funkci v náročných klimatických podmínkách.
Jako příklad uvažujme návrh emitorů dvoupásmové antény základnové stanice pro celulární komunikaci Powerwave pracující v rozsazích 824-960 MHz a 1710-2170 MHz. Její vzhled zobrazeno na obrázku níže:
Tento dvoupásmový ozařovač se skládá ze dvou kovových desek. Ten, který větší velikost pracuje ve spodním pásmu 900 MHz, nad ním je deska s menším štěrbinovým emitorem. Obě antény jsou buzeny štěrbinovými zářiči a mají tak jedno napájecí vedení.
Pokud jsou jako zářiče použity dipólové antény, pak je nutné instalovat samostatný dipól pro každý vlnový rozsah. Jednotlivé dipóly musí mít vlastní napájecí vedení, což samozřejmě snižuje celkovou spolehlivost systému a zvyšuje spotřebu energie. Příkladem takového návrhu je anténa Kathrein pro stejný frekvenční rozsah, jak je uvedeno výše:
Dipóly pro spodní frekvenční rozsah jsou tedy jakoby uvnitř dipólů horního rozsahu.
Pro implementaci tří (nebo více) pásem provozních režimů mají tištěné vícevrstvé antény největší technologickou účinnost. V takových anténách každá nová vrstva pracuje v poměrně úzkém frekvenčním rozsahu. Tento „vícepatrový“ design je vyroben z tištěných antén s jednotlivými zářiči, každá anténa je naladěna na jednotlivé frekvence v provozním rozsahu. Design je znázorněn na obrázku níže:
Stejně jako u jiných víceprvkových antén, i v tomto provedení dochází k interakci mezi prvky pracujícími v různých frekvenčních rozsazích. Tato interakce samozřejmě ovlivňuje směrovost a přizpůsobení antén, ale tato interakce může být eliminována metodami používanými u fázovaných antén (phased array antén). Jednou z nejúčinnějších metod je například změna konstrukčních parametrů prvků přemístěním budícího zařízení, stejně jako změna rozměrů samotného posuvu a tloušťky dielektrické separační vrstvy.
Důležitým bodem je, že všechny moderní bezdrátové technologie jsou širokopásmové a šířka pásma provozní frekvence je alespoň 0,2 GHz. Antény založené na komplementárních strukturách, jejichž typickým příkladem jsou „motýlkové“ antény, mají široké pracovní frekvenční pásmo. Koordinace takové antény s přenosovým vedením se provádí výběrem budícího bodu a optimalizací jeho konfigurace. Pro rozšíření pracovního frekvenčního pásma je po dohodě „motýlek“ doplněn o kapacitní vstupní impedanci.
Modelování a výpočty takových antén se provádějí ve specializovaných softwarových balících CAD. Moderní programy umožňují simulovat anténu v průsvitném pouzdře za přítomnosti různých vlivů konstrukční prvky anténního systému a tím umožňují poměrně přesnou technickou analýzu.
Návrh vícepásmové antény se provádí po etapách. Nejprve je vypočítána a navržena mikropásková tištěná anténa se širokou šířkou pásma pro každý pracovní frekvenční rozsah zvlášť. Dále se kombinují tištěné antény různých rozsahů (vzájemně se překrývají) a zkoumá se jejich společná činnost, pokud je to možné, eliminují se příčiny vzájemného ovlivňování.
Jako základ pro třípásmovou tištěnou anténu lze úspěšně použít širokopásmovou motýlkovou anténu. Obrázek níže ukazuje čtyři různé možnosti jeho konfiguraci.
Výše uvedené konstrukce antén se liší tvarem jalového prvku, který slouží k rozšíření pracovního frekvenčního pásma po dohodě. Každá vrstva takové třípásmové antény je mikropáskovým emitorem specifikovaných geometrické rozměry. Čím nižší jsou frekvence, tím větší je relativní velikost takového zářiče. Každá vrstva tištěný spoj oddělené od druhého dielektrikem. Výše uvedené provedení může pracovat v pásmu GSM 1900 (1850-1990 MHz) - přijímá spodní vrstvu; WiMAX (2,5 - 2,69 GHz) - přijímá střední vrstvu; WiMAX (3,3 – 3,5 GHz) – přijímá horní vrstva. Tato konstrukce anténního systému umožní přijímat a vysílat rádiové signály bez použití dalšího aktivního zařízení, čímž se nezvětší celkové rozměry anténní jednotky.
Někdy jsou základnové stanice mobilních operátorů instalovány přímo na střechách obytných budov, což některé jejich obyvatele skutečně demoralizuje. Majitelé bytů přestávají rodit kočky a kočky se na babiččině hlavě začínají objevovat rychleji. bílé vlasy. Mezitím, z instalované základnové stanice, obyvatelé tohoto domu elektromagnetické pole téměř jej nepřijímají, protože základnová stanice nevyzařuje „dolů“. A mimochodem, normy SanPiN pro elektromagnetická radiace v Ruské federaci je řádově nižší než ve „vyspělých“ zemích Západu, a proto ve městě základnové stanice nikdy nepracují na plnou kapacitu. Od BS tedy nic neškodí, pokud se nebudete opalovat na střeše pár metrů od nich. V bytech obyvatel je často instalováno tucet přístupových bodů, stejně jako mikrovlnné trouby a Mobily(přitisknuté k hlavě) na vás mají mnohem větší vliv větší dopad než základnová stanice instalovaná 100 metrů od budovy.
