Proseguendo con la discussione precedente, sebbene le antenne si presentino in un'ampia varietà di forme e dimensioni, possono essere ampiamente classificate in base alle somiglianze.
In base alla lunghezza d'onda: antenne a onde medie, antenne a onde corte, antenne a onde ultracorte, antenne a microonde...
In base alle prestazioni: antenne ad alto guadagno, antenne a medio guadagno...
In base alla direttività: antenne omnidirezionali, antenne direzionali, antenne settoriali...
Per applicazione: antenne per stazioni base, antenne televisive, antenne radar, antenne radio...
Per struttura: antenne a filo,antenne planari...
Per tipologia di sistema: antenne a elemento singolo, schiere di antenne...
Oggi ci concentreremo sulla discussione delle antenne delle stazioni base.
Le antenne delle stazioni base sono un componente del sistema di antenne delle stazioni base e una parte importante del sistema di comunicazione mobile. Le antenne delle stazioni base si dividono generalmente in antenne per interni ed esterni. Le antenne per interni includono solitamente antenne omnidirezionali a soffitto e antenne direzionali a parete. Ci concentreremo sulle antenne per esterni, che si dividono a loro volta in antenne omnidirezionali e direzionali. Le antenne direzionali sono ulteriormente suddivise in antenne direzionali a polarizzazione singola e antenne direzionali a doppia polarizzazione. Cos'è la polarizzazione? Non preoccupatevi, ne parleremo più avanti. Parliamo prima di antenne omnidirezionali e direzionali. Come suggerisce il nome, un'antenna omnidirezionale trasmette e riceve segnali in tutte le direzioni, mentre un'antenna direzionale trasmette e riceve segnali in una direzione specifica.
Le antenne omnidirezionali per esterni hanno questo aspetto:
Si tratta essenzialmente di una bacchetta, alcune sono spesse, altre sottili.
Rispetto alle antenne omnidirezionali, le antenne direzionali sono le più utilizzate nelle applicazioni pratiche.
Nella maggior parte dei casi, ha l'aspetto di un pannello piatto, ed è per questo che viene chiamata antenna a pannello.
Un'antenna planare è composta principalmente dalle seguenti parti:
Elemento radiante (dipolo)
Riflettore (piastra di base)
Rete di distribuzione dell'energia (rete di alimentazione)
Incapsulamento e protezione (radome dell'antenna)
In precedenza, abbiamo visto quegli elementi radianti dalla forma strana, che in realtà sono gli elementi radianti delle antenne delle stazioni base. Avete notato che gli angoli di questi elementi radianti seguono un certo schema: hanno una forma a "+" o a "×"?
Questo è ciò a cui ci riferivamo prima con il termine "polarizzazione".
Quando le onde radio si propagano nello spazio, la direzione del loro campo elettrico cambia secondo uno schema preciso; questo fenomeno è chiamato polarizzazione delle onde radio.
Se la direzione del campo elettrico di un'onda elettromagnetica è perpendicolare al terreno, si dice che l'onda è polarizzata verticalmente. Analogamente, se è parallela al terreno, si parla di onda polarizzata orizzontalmente. Esistono inoltre anche polarizzazioni di ±45°.
Inoltre, la direzione del campo elettrico può anche ruotare a spirale, dando luogo a quella che viene definita onda a polarizzazione ellittica.
La doppia polarizzazione significa che due elementi di antenna sono combinati all'interno di un'unica unità, formando due onde indipendenti.
L'utilizzo di antenne a doppia polarizzazione può ridurre il numero di antenne necessarie per la copertura cellulare, semplificare l'installazione e, di conseguenza, diminuire gli investimenti, garantendo al contempo una copertura efficace. In breve, offre numerosi vantaggi.
Proseguiamo la nostra discussione sulle antenne omnidirezionali e direzionali.
Perché le antenne direzionali possono controllare la direzione di irradiazione del segnale?
Diamo prima un'occhiata a un diagramma:
Questo tipo di diagramma è chiamato schema di radiazione dell'antenna.
Dato che lo spazio è tridimensionale, questa vista dall'alto e da davanti a dietro offre un modo più chiaro e intuitivo per osservare la distribuzione dell'intensità di radiazione dell'antenna.
L'immagine qui sopra mostra anche il diagramma di radiazione di un'antenna prodotta da una coppia di dipoli simmetrici a mezza onda, che ricorda vagamente uno pneumatico appoggiato a terra.
A proposito, una delle caratteristiche più importanti di un'antenna è il suo raggio di radiazione.
Come possiamo far sì che quest'antenna irradi più lontano?
La risposta è: colpendolo!
Ora la distanza di radiazione sarà molto maggiore...
Il problema è che le radiazioni sono invisibili e intangibili; non si possono vedere, toccare o fotografare.
Nella teoria delle antenne, se si vuole "dare una pacca" a un'antenna, l'approccio corretto è aumentare il numero di elementi radianti.
Maggiore è il numero di elementi radianti, più piatto diventa il diagramma di radiazione...
D'accordo, il pneumatico è stato appiattito a formare un disco, il raggio d'azione del segnale è esteso e irradia in tutte le direzioni, a 360 gradi; si tratta di un'antenna omnidirezionale. Questo tipo di antenna è eccellente per l'uso in aree remote e aperte. Tuttavia, in città, è difficile utilizzarla efficacemente.
Nelle città, caratterizzate da un'alta densità di popolazione e da numerosi edifici, è solitamente necessario utilizzare antenne direzionali per garantire la copertura del segnale in aree specifiche.
Pertanto, dobbiamo "modificare" l'antenna omnidirezionale.
Innanzitutto, dobbiamo trovare un modo per "comprimere" un lato di esso:
Come facciamo a comprimerlo? Aggiungiamo un riflettore e lo posizioniamo su un lato. Poi, utilizziamo più trasduttori per "focalizzare" le onde sonore.
Infine, il diagramma di radiazione ottenuto si presenta così:
Nel diagramma, il lobo con la massima intensità di radiazione è chiamato lobo principale, mentre i lobi rimanenti sono chiamati lobi laterali o secondari, e c'è anche una piccola coda nella parte posteriore chiamata lobo posteriore.
Ehm, questa forma assomiglia un po' a... una melanzana?
Riguardo a questa "melanzana", come si può massimizzare la copertura del segnale?
Tenerlo in mano stando in strada è decisamente impossibile; ci sono troppi ostacoli.
Più in alto si sta, più lontano si può vedere, quindi dobbiamo assolutamente puntare a un punto più elevato.
Quando ci si trova ad alta quota, come si fa a orientare l'antenna verso il basso? È molto semplice, basta inclinare l'antenna verso il basso, giusto?
Sì, inclinare direttamente l'antenna durante l'installazione è un metodo, che chiamiamo "inclinazione meccanica verso il basso".
Le antenne moderne sono tutte dotate di questa funzionalità durante l'installazione; un braccio meccanico se ne occupa.
Tuttavia, anche l'inclinazione meccanica verso il basso presenta un problema:
Quando si utilizza l'inclinazione meccanica verso il basso, le ampiezze delle componenti verticale e orizzontale dell'antenna rimangono invariate, con conseguente grave distorsione del diagramma di radiazione dell'antenna.
Questo metodo non funzionerà sicuramente, poiché comprometterebbe la copertura del segnale. Pertanto, abbiamo adottato un altro metodo, ovvero l'inclinazione elettrica verso il basso, o semplicemente e-downtilting.
In breve, l'inclinazione elettrica verso il basso consiste nel mantenere invariato l'angolo fisico del corpo dell'antenna e nel regolare la fase degli elementi dell'antenna per modificarne l'intensità del campo.
Rispetto alle antenne con inclinazione meccanica, quelle con inclinazione elettrica presentano minori variazioni nel diagramma di radiazione, consentono angoli di inclinazione maggiori e sia il lobo principale che il lobo posteriore sono diretti verso il basso.
Naturalmente, nell'uso pratico, l'inclinazione meccanica e quella elettrica vengono spesso utilizzate in combinazione.
Dopo aver applicato l'inclinazione verso il basso, il risultato è questo:
In questa situazione, il raggio di radiazione principale dell'antenna viene sfruttato in modo piuttosto efficace.
Tuttavia, i problemi persistono:
1. Tra il lobo principale e il lobo laterale inferiore si verifica un'attenuazione del segnale, creando un punto cieco in quella zona. Questo fenomeno è comunemente noto come "effetto ombra".
2. Il lobo laterale superiore ha un angolo elevato, influenzando aree a maggiore distanza e causando facilmente interferenze intercellulari, il che significa che il segnale influenzerà altre cellule.
Pertanto, dobbiamo sforzarci di colmare il divario nella "profondità nulla inferiore" e sopprimere l'intensità del "lobo laterale superiore".
I metodi specifici prevedono la regolazione del livello dei lobi laterali e l'impiego di tecniche come il beamforming. I dettagli tecnici sono piuttosto complessi. Se siete interessati, potete cercare autonomamente informazioni pertinenti.
Per saperne di più sulle antenne, visita:
Data di pubblicazione: 4 dicembre 2025
