Секторная антенна — это тип направленной микроволновой антенны с секторной диаграммой направленности . Слово «сектор» используется в геометрическом смысле; некоторая часть окружности круга, измеряемая в градусах дуги. Типичными являются конструкции 60°, 90° и 120°, часто с несколькими «дополнительными» градусами для обеспечения перекрытия и монтируемые в нескольких экземплярах, когда требуется более широкое или полное круговое покрытие (см. фотографии ниже). Наибольшее применение эти антенны получают в качестве антенн для базовых станций сотовой связи . Они также используются для других типов мобильной связи , например, в сетях Wi-Fi . Они используются для ограниченных расстояний около 4–5 км.
Типичная секторная антенна изображена на рисунке справа. Внизу находятся ВЧ-разъемы для коаксиального кабеля ( фидера ) и механизмы регулировки. Для ее наружного размещения основной экран рефлектора изготовлен из алюминия , а все внутренние части размещены в корпусе из стекловолоконного обтекателя , что обеспечивает ее стабильную работу независимо от погодных условий.
Заземление очень важно для наружной антенны, поэтому все металлические части заземлены по постоянному току .
Длинная узкая форма антенны придает ей веерообразную диаграмму направленности , широкую в горизонтальном направлении и относительно узкую в вертикальном направлении. Согласно изображенным диаграммам направленности, типичные антенны, используемые в трехсекторной базовой станции, имеют 66° горизонтальной ширины луча . Это означает, что сила сигнала в направлениях ±33° составляет половину (на 3 дБ ниже) от своего пикового значения в центре. В направлениях ±60° предполагается, что это граница сектора, и усиление антенны там незначительно.
Вертикальная ширина луча не шире 15°, то есть 7,5° в каждом направлении. В отличие от антенн для коммерческого вещания — например, AM, FM и телевидения — которые должны достигать прямой видимости на протяжении многих миль или километров, обычно есть наклон луча вниз или наклон вниз, чтобы базовая станция могла более эффективно покрывать свою непосредственную область и не вызывать радиочастотных помех для удаленных ячеек.
Зона покрытия , которая определяется проекцией диаграммы направленности на землю, может быть скорректирована путем изменения наклона диаграммы. В некоторых моделях это делается механически путем ручной регулировки наклона антенны с помощью регулируемого монтажного кронштейна. В более поздних секторных антеннах диаграмма может быть наклонена электронным способом с помощью регулируемых фазовращателей в питании отдельных дипольных элементов. Они регулируются дистанционной схемой управления с земли, что исключает необходимость подъема техника на антенную вышку.
Для увеличения или расширения зоны покрытия, а значит и количества обслуживаемых клиентов, на одной и той же опорной конструкции, например, башне или мачте , устанавливается несколько секторных антенн . [ необходима ссылка ]
Такую конструкцию часто называют секторной антенной, хотя иногда для краткости используют и «секторную антенну». Она имеет несколько разнесенных под углом секторных антенн, как показано на рисунках справа.
После того, как антенный блок прикреплен к опорной конструкции, его необходимо позиционировать. Позиционирование означает не только установку правильного направления или азимута , но и установку правильного наклона вниз. Ограничивая излучаемую энергию субкруглой дугой и узким вертикальным покрытием, конструкция эффективно использует относительно маломощное передающее оборудование. Хотя абсолютный диапазон ограничен, эта конфигурация обеспечивает хорошую скорость передачи данных (цифровую передачу информации, измеряемую в битах/секунду, иногда даваемую как общее количество за вычетом накладных расходов на исправление ошибок) и хорошую согласованность сигнала в пределах зоны покрытия.
Перед позиционированием необходимо заземление и молниезащита. Как видно на фотографиях, все опорные конструкции имеют молниеотводы .
Правильно выбранная стратегия настройки наклона вниз может снизить общие помехи в сети. Однако слишком агрессивная стратегия наклона вниз приведет к общей потере покрытия из-за неперекрывающихся ячеек. Наклон вниз может использоваться для решения определенных проблем, например, локальных проблем с помехами или слишком больших ячеек. Электрический наклон немного уменьшает ширину луча.
На рисунке справа показаны две секторные антенны с разными механическими наклонами вниз. Обратите внимание, что более вертикальная антенна менее заметна, чем механически наклоненная — использование чисто электрического наклона без механического наклона является привлекательным выбором по эстетическим причинам, которые очень важны для операторов, стремящихся к принятию интегрированных антенн в видимых местах.