Dando continuidade à discussão anterior, embora as antenas apresentem uma grande variedade de formas e tamanhos, elas podem ser categorizadas de forma geral com base em suas semelhanças.
Por comprimento de onda: antenas de ondas médias, antenas de ondas curtas, antenas de ondas ultracurtas, antenas de micro-ondas...
Em termos de desempenho: antenas de alto ganho, antenas de ganho médio...
Em termos de diretividade: antenas omnidirecionais, antenas direcionais, antenas setoriais...
Por aplicação: antenas de estação base, antenas de televisão, antenas de radar, antenas de rádio...
Por estrutura: antenas de fio,antenas planas...
Por tipo de sistema: antenas de elemento único, conjuntos de antenas...
Hoje vamos nos concentrar em discutir antenas de estações base.
As antenas de estação base são um componente do sistema de antenas de estação base e uma parte importante do sistema de comunicação móvel. Geralmente, as antenas de estação base são divididas em antenas internas e externas. As antenas internas geralmente incluem antenas omnidirecionais de teto e antenas direcionais de parede. Vamos nos concentrar nas antenas externas, que também são divididas em omnidirecionais e direcionais. As antenas direcionais são ainda subdivididas em antenas direcionais de polarização única e antenas direcionais de polarização dupla. O que é polarização? Não se preocupe, discutiremos isso mais tarde. Vamos primeiro falar sobre antenas omnidirecionais e direcionais. Como o nome sugere, uma antena omnidirecional transmite e recebe sinais em todas as direções, enquanto uma antena direcional transmite e recebe sinais em uma direção específica.
As antenas omnidirecionais externas têm esta aparência:
É basicamente uma haste, algumas são grossas, outras finas.
Em comparação com as antenas omnidirecionais, as antenas direcionais são as mais utilizadas em aplicações práticas.
Na maioria das vezes, parece um painel plano, por isso é chamado de antena de painel.
Uma antena planar consiste principalmente nas seguintes partes:
Elemento radiante (dipolo)
Refletor (placa de base)
Rede de distribuição de energia (rede de alimentação)
Encapsulamento e proteção (radome da antena)
Anteriormente, vimos aqueles elementos radiantes com formatos estranhos, que na verdade são os elementos radiantes das antenas de estações base. Você notou que os ângulos desses elementos radiantes seguem um certo padrão: eles têm formato de "+" ou de "×".
É a isso que nos referimos anteriormente como "polarização".
Quando as ondas de rádio se propagam no espaço, a direção do seu campo elétrico muda de acordo com um determinado padrão; esse fenômeno é chamado de polarização das ondas de rádio.
Se a direção do campo elétrico de uma onda eletromagnética for perpendicular ao solo, dizemos que ela é uma onda polarizada verticalmente. Da mesma forma, se for paralela ao solo, é uma onda polarizada horizontalmente. Além disso, existem também polarizações de ±45°.
Além disso, a direção do campo elétrico também pode ser de rotação espiral, o que é chamado de onda polarizada elipticamente.
A dupla polarização significa que dois elementos de antena são combinados em uma única unidade, formando duas ondas independentes.
O uso de antenas de dupla polarização pode reduzir o número de antenas necessárias para a cobertura celular, diminuir os requisitos de instalação e, consequentemente, reduzir o investimento, garantindo ainda uma cobertura eficaz. Em resumo, oferece muitas vantagens.
Continuamos nossa discussão sobre antenas omnidirecionais e direcionais.
Por que as antenas direcionais podem controlar a direção da radiação do sinal?
Vamos analisar primeiro um diagrama:
Esse tipo de diagrama é chamado de diagrama de radiação de antena.
Como o espaço é tridimensional, essa visão de cima para baixo e da frente para trás proporciona uma maneira mais clara e intuitiva de observar a distribuição da intensidade da radiação da antena.
A imagem acima também é um padrão de radiação de antena produzido por um par de dipolos simétricos de meia onda, que lembra um pouco um pneu deitado.
Por falar nisso, uma das características mais importantes de uma antena é seu alcance de radiação.
Como podemos fazer com que essa antena irradie mais longe?
A resposta é: batendo nele!
Agora a distância de radiação será muito maior...
O problema é que a radiação é invisível e intangível; você não pode vê-la, tocá-la ou fotografá-la.
Na teoria de antenas, se você quiser "dar um tapa" nela, a abordagem correta é aumentar o número de elementos radiantes.
Quanto maior o número de elementos radiantes, mais plano se torna o padrão de radiação...
Ok, o pneu foi achatado e transformado em um disco, o alcance do sinal foi ampliado e ele irradia em todas as direções, 360 graus; é uma antena omnidirecional. Esse tipo de antena é excelente para uso em áreas remotas e abertas. No entanto, em uma cidade, esse tipo de antena é difícil de usar com eficácia.
Nas cidades, onde há alta densidade populacional e muitos edifícios, geralmente é necessário usar antenas direcionais para fornecer cobertura de sinal a áreas específicas.
Portanto, precisamos "modificar" a antena omnidirecional.
Primeiro, precisamos encontrar uma maneira de "comprimir" um dos lados:
Como comprimimos o som? Adicionamos um refletor e o posicionamos de um lado. Em seguida, usamos vários transdutores para "focalizar" as ondas sonoras.
Finalmente, o padrão de radiação que obtivemos é o seguinte:
No diagrama, o lóbulo com a maior intensidade de radiação é chamado de lóbulo principal, enquanto os lóbulos restantes são chamados de lóbulos laterais ou secundários, e há também uma pequena cauda na parte posterior chamada de lóbulo posterior.
Hum, esse formato parece um pouco com... uma berinjela?
Em relação a essa "berinjela", como você pode maximizar a cobertura do seu sinal?
Segurar o dispositivo enquanto se está em pé na rua definitivamente não vai funcionar; há muitos obstáculos.
Quanto mais alto você estiver, mais longe poderá enxergar, então definitivamente precisamos buscar um terreno mais elevado.
Quando você está em uma altitude elevada, como você aponta a antena para baixo? É muito simples, basta inclinar a antena para baixo, certo?
Sim, inclinar a antena diretamente durante a instalação é um método, que chamamos de "inclinação mecânica para baixo".
Todas as antenas modernas possuem essa capacidade durante a instalação; um braço mecânico se encarrega disso.
No entanto, a inclinação mecânica para baixo também apresenta um problema—
Ao utilizar a inclinação mecânica para baixo, as amplitudes das componentes vertical e horizontal da antena permanecem inalteradas, resultando em severa distorção do padrão de radiação da antena.
Isso definitivamente não funcionará, pois afetaria a cobertura do sinal. Portanto, adotamos outro método, que é a inclinação elétrica para baixo, ou simplesmente inclinação elétrica para baixo.
Em resumo, a inclinação elétrica para baixo envolve manter o ângulo físico do corpo da antena inalterado e ajustar a fase dos elementos da antena para alterar a intensidade do campo.
Em comparação com a inclinação mecânica, as antenas com inclinação elétrica apresentam menor alteração em seu padrão de radiação, permitem ângulos de inclinação maiores e tanto o lóbulo principal quanto o lóbulo traseiro são direcionados para baixo.
Naturalmente, na prática, a inclinação mecânica e a inclinação elétrica são frequentemente usadas em conjunto.
Após aplicar a inclinação para baixo, fica assim:
Nessa situação, o alcance principal de radiação da antena é utilizado de forma bastante eficaz.
No entanto, ainda existem problemas:
1. Existe uma área nula no padrão de radiação entre o lóbulo principal e o lóbulo lateral inferior, criando um ponto cego de sinal nessa região. Isso é comumente chamado de "efeito de sombra".
2. O lóbulo lateral superior possui um ângulo elevado, afetando áreas a uma distância maior e causando facilmente interferência intercelular, o que significa que o sinal afetará outras células.
Portanto, devemos nos esforçar para preencher a lacuna na "profundidade nula inferior" e suprimir a intensidade do "lóbulo lateral superior".
Os métodos específicos envolvem o ajuste do nível do lóbulo lateral e o emprego de técnicas como a formação de feixe. Os detalhes técnicos são um tanto complexos. Caso tenha interesse, você pode pesquisar informações relevantes por conta própria.
Para saber mais sobre antenas, visite:
Data da publicação: 04/12/2025
