Eine der wichtigsten Aufgaben eines Mobilfunkplaners besteht darin, das vorhandene Netzwerk zu optimieren, um die Bandbreite zu erhöhen und die Servicequalität zu verbessern. Dies schließt vor allem den Kampf gegen Rauschen und Interferenzen ein, die die Kapazität der Sektorantennen beeinträchtigen. Wenn der Betrieb des Transceivers normal ist, das VSWR im Antennen-Feeder-Pfad den zulässigen Wert nicht überschreitet, keine passive Intermodulation auftritt und Rauschen und Interferenzen nicht verschwinden, kann eine Änderung des elektrischen Winkels der Antenne hilfreich sein. Und da es nicht immer möglich ist, sofort den richtigen optimalen Wert für den Neigungswinkel auszuwählen, müssen Sie basierend auf dem KPI unterschiedliche Werte festlegen Suchen Sie beim Sammeln von Statistiken der Hauptparameter des Funksignals nach dem "richtigen" Wert. Es braucht Zeit und außerdem ist es ziemlich kostspielig, regelmäßig einen Spezialisten zur Basisstation zu schicken, um den Winkel zu ändern. Dies kann aus der Ferne erfolgen, wenn RET - Remote Electrical Tilt auf den Antennen installiert ist.
"Elektrik" und "Mechanik"
Das Kippen der Antenne ist eine wichtige Maßnahme, um den Fokus der Funkkommunikation zu steuern. Der einfachste Weg, die Neigung der Antennen zu manipulieren, ist mechanisch, wenn die Antenne physisch in einem bestimmten Winkel zur horizontalen Ebene positioniert ist. In der Regel sind die Antennen an Basisstationen je nach Gelände standardmäßig auf 90 Grad (Neigung wird als 0 betrachtet) in Bezug auf den Boden eingestellt. Die mechanische Steuerung ist einfacher und billiger zu implementieren, führt jedoch häufig zu einer Verzerrung des Strahlungsmusters aufgrund des Einflusses von Bauteilen der Infrastruktur.
Ein Beispiel für manuell eingestellte elektrische Winkel. 1 - GSM900 Standard, 2 - DCS1800, 3 - elektrische Winkelsteuerstange
In Mobilfunknetzen ist die mechanische Neigung fast immer fest, während sich der elektrische Neigungswinkel periodisch ändert. Die Steuerung erfolgt über Fernmechanismen und Positionssensoren, wodurch die Betriebskosten erheblich gesenkt werden. Der elektrische Neigungswinkel der Fernbedienung wird als RET abgekürzt und ist Teil der Antenna Interface Standards Group mit offener Spezifikation , einer Schnittstelle zur Steuerung von Antennengeräten.
Bei zellularen Antennen ist die Neigung des elektrischen Winkels der mechanischen vorzuziehen, da sie die Form des Strahlungsmusters in der horizontalen Ebene und den Antennengewinn nicht verzerrt, was es ermöglicht, eine gegebene Konzentration der Strahlungsleistung entlang bereitzustellen der Umfang des Abdeckungsbereichs. Die Verwendung einer rein elektrischen Neigung ohne mechanische Neigung ist auch aus ästhetischen Gründen eine attraktive Wahl, wenn eingebaute Antennen, als Bäume getarnte Antennen oder als Teil einer Gebäudestruktur an öffentlichen Orten usw. verwendet werden.
RET zusätzlich montiert
RET vom Hersteller in die Antenne selbst eingebaut
Ein wenig über das Antennendesign
Antennen werden sowohl mit einem festen elektrischen Neigungswinkel als auch mit der Möglichkeit der Einstellung vor Ort oder aus der Ferne hergestellt. Für die Fernbedienung werden, wie bereits erwähnt, Spezialmodule (RET) verwendet, die an die eingebauten Phasenschieber angeschlossen werden. Die Module werden von der Steuereinheit auf der BS (selten) oder vom allgemeinen Netzwerkmanagementsystem gesteuert, wodurch Sie den Neigungswinkelwert abhängig von der Belastung eines bestimmten Sektors der Basisstation dynamisch ändern können.
Die moderne Antenneneinheit ist eine Gruppe von Strahlungselementen des Antennenarrays. Der Abstand zwischen den Array-Elementen wird so gewählt, dass das kleinste Niveau von Nebenkeulen des Strahlungsmusters erhalten wird. Die gebräuchlichsten Längen von Panel-Antennen liegen zwischen 0,7 und 2,6 Metern (für Multiband-Antennen-Panels). Die Verstärkung reicht von 12 bis 20 dBi.
Richtungsdiagramm Der
grundlegende Unterschied zwischen den Antennen bei der Organisation des Systems zum Einstellen der elektrischen Neigung des Antennenmusters liegt in der Konstruktion des einstellbaren Phasenschiebers. Einige Hersteller verwenden lineare Phasenschieber, andere drehbar.
Blockschaltbild eines Sector Antenna
beispielsweise in Powerwave Antennen ist der Regler durch parallele Streifenleitungen auf einer einzigen Leiterplatte, über der eine dielektrische Platte bewegt , dargestellt. Wenn sich die Platte bewegt, ändert sich die Dielektrizitätskonstante der Linie und folglich die Geschwindigkeit der Wellenausbreitung in ihr. Wenn ein Dielektrikum in die Leitung eingeführt wird, verlangsamt sich die Wellengeschwindigkeit, was zu einer Verzögerung in der Signalphase führt und umgekehrt. Die Steuerstange ist fest mit der Platte verbunden, weil Die lineare Verschiebung der dielektrischen Platte ändert sanft die Phase der Stromversorgung der Antennenelemente.
Andrews Antennen verwenden ein ähnliches System, aber das Gerät besteht aus einzelnen Streifenlinien, die über den Antennenkörper verteilt sind und von einem Hebelsystem betätigt werden.
Phasenrotator
der Kathrein-Antenne Bei der Konstruktion von Dipol-Panel-Antennen werden häufig Phasenrotatoren verwendet (z. B. bei Kathrein-Antennen). Der gesamte Einstellbereich des elektrischen Neigungswinkels des Antennenmusters entspricht dem Drehwinkel des Phasenschiebers um ca. 90 °. Um die Einstellskala zu "dehnen", wird ein komplexer mechanischer Antrieb mit einem Hebelsystem (und sogar mit einem Schneckengetriebe) verwendet. Dies erschwert das Design der Antenne, verringert die mechanische Zuverlässigkeit des Antriebs und vor allem die Genauigkeit der Einstellung des elektrischen Neigungswinkels des Antennenmusters.
Mechanischer Antrieb des Phasenwechselgeräts der Kathrein-Antenne
AISG
Der RET-Controller sendet Befehle an den motorisierten Antennentreiber, der den elektrischen Neigungswinkel durch Einstellen des Phasenschiebers ändert. Die verschiedenen Geräte des RET-Systems sind über Steuerkabel mit der Steuerung verbunden. Mehrere Laufwerke können entweder über Steuerkabel mit serieller Verbindung oder über Anschlusskästen verbunden werden. Das RET-System ist entweder über ein einziges Steuerkabel oder über AISG-Smart-Tees über die HF-Übertragungsleitung mit der Basisstation verbunden. Alle hergestellten Mobilfunksender (RRU / RSU), bei denen es sich um RET-Controller handelt, verfügen über AISG-Ports zum Anschließen von RET-Motoren.
RET-Überwachung
AISG-Steuerkabel übertragen Daten und Strom von der Steuerung zu den Komponenten. Die Kabellängen reichen von 0,50 m bis 100 m, wobei jedes Kabel mit Steckern und Buchsen abgeschlossen ist.
Aktor RET
AISG-Kabel
Gelegentlich können mechanische und elektrische Neigungen zusammen verwendet werden, um den Balken mehr in eine Richtung zu neigen, um ungewöhnliches Gelände aufzunehmen. Und zusammen können sie nahezu endlose Kombinationen von 3D-Strahlungsmustern für jede Situation erstellen .
RET ist jedoch nicht das einzige, was der AISG-Standard bietet. Der AISG 2.0-Standard wurde vor über 10 Jahren veröffentlicht. In dieser Zeit sind das Design der Basisstationen und die Anordnung der Antennen am Standort komplexer geworden. Es wurde möglich, ein Mehrband-Mehrleitungsantennensystem für mehrere Basisstationen desselben oder verschiedener Betreiber zu steuern und zu verwenden. Es ist möglich, nicht nur den elektrischen Neigungswinkel zu ändern, sondern auch den mechanischen Winkel sowie den Richtungsazimut der Antennen aus der Ferne zu ändern.
Im November 2018 wurde der AISG 3.0-Standard offiziell veröffentlicht. AISG Version 3.0 enthält auch Funktionen, die bereits in AISG v2.0 vorhanden waren, aber auch Erweiterungen wie RAE (eAntenna), GLS (Geolokalisierungssensor) und ASD (Nivelliersensor).
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