20.06.2024

Антенны для сотовой связи

Что такое сотовые многодиапазонные антенны?

Многодиапазонные сотовые антенны — это антенны, которые могут работать в нескольких диапазонах частот, используемых ведущими сотовыми сетями. Эти внешние антенны можно использовать с различными устройствами для обеспечения сотовой связи и поддержки ряда приложений, а также их можно безопасно устанавливать на стационарных или мобильных конструкциях.

Поскольку это многодиапазонные антенны Техномаркт, они могут работать с несколькими операторами сотовой связи и на нескольких географических территориях по всему миру. Это делает многодиапазонные антенны идеальными для роуминга. Антенны сотовой связи обычно охватывают частоты, используемые технологиями 2G, 3G, 4G и LTE, а это означает, что подключенное устройство может переключаться между этими сотовыми технологиями, чтобы найти наиболее надежный сигнал и производительность, если желаемый оператор связи недоступен.

Эти универсальные антенны обычно подключаются к устройствам через разъем SMA, который обычно используется в приложениях сотовой связи. Поскольку сотовые технологии стали более разнообразными в своих приложениях, возросла потребность в многодиапазонных антеннах различных типов и форматов.

Многодиапазонные антенны имеют составную структуру.

Для поддержки сотовой связи в различных диапазонах частот эти антенны состоят из нескольких антенных элементов. Антенные элементы различаются по характеристикам: некоторые из них сверхширокополосные , другие узкополосные, направленные или всенаправленные . Это устройство аналогично комбинированным антеннам или некоторым автомобильным антеннам , которые обслуживают несколько технологий.

Элементы, резонансные на основных частотах, объединяются для обеспечения требуемого частотного покрытия. Добавлены дополнительные элементы для поддержки подключения MIMO.

Используемые антенные элементы Техномаркт могут иметь разные форматы, включая рамочные, складчатые, катушки, провода, а также керамические или печатные элементы. Отдельные элементы антенны изолированы друг от друга для предотвращения помех.

Элементы размещены в одном пластиковом обтекателе, заполненном пенополиуретаном. И пластик, и пенопласт полностью проницаемы для радиочастотных сигналов сотовой связи. Другие компоненты многодиапазонных антенн включают в себя питающие площадки, заземляющие площадки, крепежные площадки, заземляющие пластины .

Поскольку используются несколько элементов, усиление антенны для отдельных частот может быть уменьшено по сравнению с отдельной внешней сотовой антенной для конкретной частоты, однако нельзя отрицать полезность многодиапазонной антенны.

Основные типы сотовых многодиапазонных антенн.

  • Многодиапазонные антенны Yagi для сотовой связи

Антенна Яги -Уда — это остронаправленная антенна, которую можно использовать для создания надежных двухточечных соединений с вышками сотовой связи, особенно в удаленных местах. Эта антенна с высоким коэффициентом усиления состоит из множества параллельных элементов. Обычно это металлические дороги, работающие как полуволновые диполи. Один из элементов является приводным, присоединенным к питающей линии, остальные элементы являются паразитными. Эти антенны могут также включать элементы отражателя и размещаться в обтекателе, скрывающем их отличительный внешний вид.

  • Сотовая многодиапазонная коллинеарная антенна

Коллинеарные антенны — это высокие составные антенны, состоящие из массива дипольных или четвертьволновых элементов. Многополосные элементы монтируются вертикально друг на друга. Массив помещен в прочный, защищенный от атмосферных воздействий обтекатель из стекловолокна с разъемом в основании.

Эти антенны являются всенаправленными с высоким коэффициентом усиления и вертикальной поляризацией как и антенны для интернета на даче 3g 4g. При штабелировании элементов антенны максимальная мощность излучается в горизонтальной плоскости, а минимальная — в вертикальной.

  • Многодиапазонные антенны-шайбы для сотовой связи

Антенны-шайбы получили свое название потому, что они напоминают хоккейную шайбу. Существуют прочные, защищенные от атмосферных воздействий антенны со сквозным креплением, которые часто устанавливаются на транспортных средствах, особенно тех, которые используются службами экстренной помощи.

  • Поворотные многодиапазонные антенны сотовой связи

Поворотные антенны представляют собой независимые от земли антенны с шарнирным шарниром, позволяющим точно наклонять антенну на угол от 0 до 90° для оптимального позиционирования.

Технологии сотовых сетей, обслуживаемые многодиапазонными антеннами сотовой связи, включают:

[A] Сотовая сеть 2G.

Сотовые сети второго поколения (2G) — это самая ранняя форма сотовых сетей с цифровым коммутатором, которая заменила аналоговую сотовую технологию в начале 1990-х годов. Первым глобально внедренным стандартом 2G стала Глобальная система мобильной связи (GSM) , которая достигла максимального покрытия в 193 странах и до сих пор имеет устаревшую инфраструктуру.

2G отличался от более ранних сотовых сетей следующими примечательными особенностями:

  • Цифровое шифрование телефонных звонков между телефоном конечного пользователя и используемой базовой станцией сотовой связи. Это представляло собой значительное повышение уровня безопасности.
  • Повышенная спектральная эффективность , позволяющая большему количеству пользователей использовать доступные полосы частот.
  • Использование модуля идентификации абонента (SIM) , содержащего информацию о пользователе и контакты, которыми можно обмениваться между устройствами конечных пользователей.
  • СМС-рассылка текстовых сообщений
  • Передача пакетов данных с использованием либо повышенной скорости передачи данных для развития GSM (EDGE), либо службы пакетной радиосвязи общего назначения (GPRS).

GSM в основном уступил место новейшим технологиям сотовой связи, но в некоторых регионах и отдаленных районах на него все еще полагаются. Это делает диапазоны частот GSM в многодиапазонных антеннах полезным резервом для подключения в тех случаях, когда соединение 3G или 4G/LTE недоступно или в роуминге.

[B] Сотовая сеть 3G.

Сотовая сеть третьего поколения была разработана с использованием инфраструктуры и технологий 2G. Это сотовая технология 2000-х годов. Разработку и внедрение 3G курировал проект партнерства третьего поколения (3GPP), орган индустрии сотовой связи, который продолжает совершенствовать и совершенствовать 3G, а затем и сотовые технологии. Несколько стандартов были выпущены как 3G. Наиболее широко используемые стандарты:

  1. Универсальная система мобильной связи (UMTS) была разработана на базе GSM и предназначена для работы с использованием существующей инфраструктуры 2G. Повышение производительности достигается за счет использования широкополосного множественного доступа с кодовым разделением каналов (W-CDMA) .
  2. CDMA 2000 использует модуляцию с несколькими несущими и пакетную базовую сеть (PCN) для обеспечения безопасной передачи речевых данных и пакетов данных на скорости до 2 Мбит/с.
  3. Высокоскоростной пакетный доступ (HPSA) представляет собой комбинацию двух сотовых протоколов для высокоскоростной передачи данных. Высокоскоростной пакетный доступ по восходящей линии связи и высокоскоростной пакетный доступ по нисходящей линии связи являются ключевым усовершенствованием 3G и позволяют устройствам, использующим эту технологию 3,5G , достигать скоростей восходящей и нисходящей линии связи в мегабитах в секунду.

По сравнению с 2G, 3G обеспечивает значительное увеличение скорости передачи данных до минимума 144 кбит/с. Увеличение скорости позволит расширить спектр услуг, которые могут быть предоставлены конечным пользователям через сотовую связь, включая:

  • Подключение к мобильному Интернету
  • Мультимедийные сообщения
  • Видео вызов
  • Мобильное ТВ

3G особенно выгоден из-за встроенного многорежимного многодиапазонного роуминга на нескольких используемых частотах.

[С] 4G

Сотовые технологии четвертого поколения были внедрены с 2010 года. Они являются основным преемником сетей 3G. 4G обеспечивает значительное увеличение скорости, а также безопасности и пропускной способности сети, которая может поддерживать мобильный широкополосный доступ в Интернет , а также потоковое мобильное телевидение и VoIP . Для подключения 4G используется связь с коммутацией пакетов на основе IP в различных лицензированных диапазонах частот.

Стандарты производительности для 4G определены Международным союзом электросвязи (ITU) . Технологии-кандидаты 4G должны превосходить спецификации, установленные в спецификации International Mobile Telecommunication Advanced (IMT-Advanced) . Скорость должна превышать 100 Мбит/с для мобильной связи и до 1 Гбит/с для стационарных пользователей.

[Д] ЛТЕ

Сотовая сеть Long Term Evolution была разработана 3GPP для перевода существующей сотовой инфраструктуры на долгосрочную траекторию совершенствования. LTE является развитием более ранних моделей GSM и UMTS с модернизациями, которые привели к заметному увеличению скорости и пропускной способности сети.

Как и в случае с 4G, это достигается за счет технологии сети коммутации пакетов полностью IP со скоростью до 300 Мбит/с с поддержкой LTE-Advanced. Реальные скорости сопоставимы с 4G, но LTE технически не соответствует стандартам 4G.

Примечательной особенностью сети LTE является использование сети с несколькими входами и множеством выходов (MIMO), при которой для оптимального функционирования LTE требуется как минимум 2 антенны.