Сначала о терминах: какая антенна нужна

Словом «антенна сотовой связи» называют две совершенно разные вещи. Первая — антенна абонентской стороны: наружная антенна репитера или роутера, её выбирают по одному диапазону и усилению. Вторая — антенна базовой станции: панель на мачте, которая формирует сектор сети оператора. Эта статья про вторую.

Панельная и секторная — это одно и то же

Панельная антенна — описание конструкции: плоское полотно излучателей за радомом. Секторная — описание задачи: сформировать сектор шириной 65° (реже 33° или 90°). Для антенн базовых станций это один и тот же тип изделия, поэтому в каталоге они и называются секторными панельными.

Если нужна антенна для репитера

Тогда вам не сюда: для донорского канала усилителя берут логопериодическую антенну на все диапазоны сразу или директорную Yagi под один диапазон. Секторная панель рассчитана на передатчик базовой станции и в схеме с репитером избыточна.

Шаг 1. Посчитайте слои сектора

Слой — это одна частотная полоса, которую обслуживает свой радиомодуль: LTE-800, GSM-900, LTE-1800, UMTS-2100, LTE-2600 и так далее. В антенне каждому слою соответствует излучающая система, а каждая система с кросс-поляризацией ±45° выводит наружу два порта.

2 порта1 системаодин слой4 порта2 системыдва слоя или 4×46 портов3 системыгород 2G/3G/4G8 портов4 системы4×4 в двух12 портов6 системывсе слои20 портов10 системытри сети
Каждая излучающая система с поляризацией ±45° даёт два порта. Число систем определяется слоями сектора, а не «мощностью» антенны.

Отсюда простое правило: число портов = число систем × 2. Панель «на восемь портов» — это четыре системы, а какие именно диапазоны в них живут, написано в карточке модели.

Что на сектореСистемПортовРаздел каталога
Один слой, добавляем ёмкость к работающей площадке122 порта
Покрытие плюс ёмкость: низкий и высокий диапазоны244 порта
Типовая городская площадка 2G/3G/4G366 портов
MIMO 4×4 и в низком, и в высоком диапазоне488 портов
Все слои одного оператора с запасом5–610–1210–12 портов
Две сети на одной опоре7–814–1614–16 портов
Три сети или максимальный запас102020 портов

Порты одного диапазона и порты разных диапазонов — это разные вещи: четыре порта в одной полосе дают MIMO 4×4, а четыре порта в двух полосах — по MIMO 2×2 в каждой. Подробно с примерами — в статье про MIMO 2x2 и 4x4.

Шаг 2. Усиление и ширина луча

Усиление панели определяется высотой полотна: чем длиннее вертикальная решётка излучателей, тем уже луч в вертикальной плоскости и тем больше усиление. Ширина луча по горизонтали при этом остаётся стандартной — 65°.

Высота полотнаУсилениеКуда ставятПримеры моделей
около 1,4 м15 дБиПлотная застройка, малый радиус, ограничения по нагрузкеKADAMM K801172715 · KADAMM K802172715
около 2,0 м17–18,5 дБиТиповой городской и пригородный секторKADAMM K801172718 · KADAMM K803172719
2,6–2,7 м19–20,5 дБиПригород, трассы, вытянутые зоныKADAMM K801172720 · KADAMM K802172720

Когда нужен луч 33°, а не 65°

Если на опоре шесть секторов вместо трёх или зона вытянута вдоль дороги, берут исполнения с узким лучом: например KADAMM K17272133v2 с усилением 20,5 дБи. Тот же приём в другом виде — многолучевые панели, где одно полотно формирует несколько лучей по 33° с независимыми портами: KADAMM K832172720 даёт два луча и 20 дБи.

Высокое усиление — это узкий луч в вертикальной плоскости. Панель на 20 дБи, поставленная на высокую мачту без правильного наклона, «перестреливает» ближнюю зону: абоненты у подножия остаются без сигнала.

Шаг 3. Наклон и способ им управлять

Наклон луча вниз (down-tilt) — главный инструмент управления зоной после установки. Он бывает механический (кронштейном) и электрический (сдвигом фаз в полотне). Электрический предпочтительнее: диаграмма опускается равномерно во все стороны, а не заваливается вбок.

RET или фиксированный наклон

  • Регулируемый электрический наклон с блоком RET — для площадок, которые оптимизируют: угол задаётся по AISG 2.0 из центра управления, без подъёма на мачту. Пределы у моделей каталога — примерно 2–14° в зависимости от системы и высоты полотна.
  • Фиксированный наклон — для малых сот и точек с неизменной геометрией: панель легче и дешевле в обслуживании, но перенастроить угол дистанционно нельзя.
  • Отдельный RET на каждую систему. В многодиапазонной панели у каждого слоя свой наклон: низкий диапазон обычно опускают меньше, чем высокий.

Блоки управления — встраиваемые и внешние — в разделе блоков RET; там же ручные пульты для пусконаладки, когда контроллер ещё не подключён. Как именно выставляют азимут и углы на площадке, разобрано в статье о юстировке антенны и настройке наклона.

Шаг 4. Что проверить до заказа

  • Ветровая нагрузка и диаметр трубы. Панель на 12–20 портов шире и тяжелее четырёхпортовой; допустимую нагрузку опоры сверяют с карточкой модели.
  • Число фидеров. Двадцать портов — двадцать кабелей. Иногда дешевле поставить радиомодули у антенны, чем тянуть трассу.
  • Разъёмы. В секторных панелях каталога — 4.3-10 female; тип разъёма влияет на выбор джамперов и на интермодуляцию.
  • Интермодуляция и развязка. IM3 не выше −150 дБн и развязка между системами 28–30 дБ — то, что позволяет держать несколько несущих и нескольких операторов на одной панели.
  • Что идёт в комплект. Кронштейн, блоки RET, заземление и грозозащита заказываются вместе с антенной, иначе монтаж встанет.

Полный перечень того, что нужно в тракт после выбора антенны, собран в статье про сборку АФУ базовой станции, а расчёт количества — в спецификации фидерной линии.

Особые случаи

5G на 3,5 ГГц

Если радиомодуль обычный, слой закрывает пассивная панель с четырьмя системами 3300–3800 МГц: KADAMM K804333818, 17,3 дБи. Если модуль поддерживает формирование луча — нужен массив с калибровочным портом из раздела антенн с формированием луча, а когда на опоре нет места под вторую позицию — комбинированная панель TDD + FDD.

Стадионы и плотные зоны

Когда сектор перегружен, а новую площадку согласовать нельзя, ставят многолучевую панель: она делит сектор на два–пять узких лучей, и каждый работает как отдельная сота.

Малые соты и нестандартные опоры

Для столбов освещения, фасадов и кампусов есть компактные панели с фиксированным наклоном и специальные исполнения — например ненаправленная KADAMM K81802756T на 800–2690 МГц с усилением 5–6 дБи для кругового покрытия небольшой территории.

Пять ошибок, из-за которых берут не ту панель

  • Выбирают усиление, не глядя на высоту подвеса. Панель 20 дБи на мачте 50 м без правильного наклона светит за горизонт, а двор под мачтой остаётся без сигнала. Усиление всегда рассматривают в паре с наклоном и высотой.
  • Считают порты, не считая полосы. «Восемь портов» может означать и MIMO 4×4 в двух диапазонах, и четыре независимых слоя по 2×2. Это разные антенны для разных задач.
  • Заказывают панель на 12–20 портов, не проверив трассу. Двадцать портов — двадцать фидеров и заметная парусность; кабельный канал и опора должны это выдержать.
  • Отказываются от RET на площадке, которую будут оптимизировать. Каждая последующая подстройка наклона превращается в выезд бригады с подъёмом на мачту.
  • Путают антенну базовой станции с антенной репитера. Секторную панель ставят к передатчику БС; для усилителя сигнала нужна донорская направленная антенна другого класса.
Сценарий площадкиЧто братьМодель
Добавить ёмкость 1800–2600 на работающей площадке2 порта, 18 дБиKADAMM K801172718
Новый сектор: покрытие плюс ёмкость4 порта, две системыKADAMM K802172718
Городская площадка 2G/3G/4G6 портов, три системыKADAMM K803172719
MIMO 4×4 в высоком диапазоне, максимум ёмкости8 портов, 20 дБиKADAMM K804172720
Две сети на одной опоре16 портов, восемь системKADAMM K808702702
Стадион, площадь, перегруженный секторМноголучевая панель, луч 33°KADAMM K832172720

Модели под типовые сценарии