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セクターアンテナは、扇形の放射パターンを持つ指向性 マイクロ波 アンテナの一種です。「セクター」という言葉は幾何学的な意味で使われており、角度で測定された円周の一部を指します。60°、90°、120°の設計が一般的ですが、多くの場合、重なりを確実にするために数度余分に設けられ、より広い範囲または全円のカバレッジが必要な場合は複数個取り付けられます (下の写真を参照)。これらのアンテナの最大の用途は、携帯電話の基地局サイトのアンテナとしてです。また、 Wi-Fiネットワークなど、他の種類のモバイル通信にも使用されます。これらは、約 4 ～ 5 km の限定された範囲で使用されます。
デザイン
右の図は、典型的なセクターアンテナを示しています。下部には、同軸ケーブル(フィードライン)用のRF コネクタと調整機構があります。屋外に設置するため、メインの反射スクリーンはアルミニウムで作られ、すべての内部部品はグラスファイバー製のレドーム筐体に収納されており、気象条件に関係なく安定した動作を維持します。
屋外アンテナでは接地が非常に重要なので、すべての金属部品はDC接地されています。
アンテナの細長い形状により、水平方向に広く、垂直方向に比較的狭い扇形の放射パターンが得られます。図に示す放射パターンによると、3セクター基地局で使用される一般的なアンテナの水平ビーム幅は66°です。これは、±33°方向の信号強度が中心のピーク値の半分（3 dB低下）であることを意味します。±60°方向はセクターの境界であることが示唆されており、そこでのアンテナゲインはごくわずかです。
垂直ビーム幅は 15° 未満、つまり各方向に 7.5° です。AM 、FM、テレビなどの商用放送用のアンテナは、数マイルまたは数キロメートルにわたって見通し線を確保する必要がありますが、通常、ビームは下向きに傾斜またはダウンチルトされているため、基地局はより効率的に直近のエリアをカバーでき、遠くのセルにRF 干渉を引き起こしません。
地上への放射パターンの投影によって決まるカバーエリアは、パターンの下向きの傾きを変えることで調整できます。一部のモデルでは、調整可能な取り付けブラケットを使用してアンテナの傾きを手動で調整することで機械的に行われます。最近のセクターアンテナでは、個々のダイポール素子のフィードに調整可能な位相シフターを配置することで、パターンを電子的に傾けることができます。これらは地上からリモート制御回路によって調整されるため、技術者がアンテナタワーに登る必要はありません。
使用
カバレッジエリアを拡大し、サービス対象のクライアント数を増やすために、複数のセクターアンテナが同じ支持構造物（タワーやマストなど）に設置されます。[要出典]
このような構造は、しばしばセクター化アンテナと呼ばれますが、簡潔にするために「セクター アンテナ」と呼ばれることもあります。右の図に示すように、角度的に離れた複数のセクター アンテナがあります。
アンテナユニットを支持構造に取り付けたら、配置する必要があります。配置とは、正しい方向または方位角を設定するだけでなく、正しいダウンチルトを設定することも意味します。放射エネルギーをサブ円弧と狭い垂直カバレッジに制限することで、この設計では比較的低電力の送信装置を効率的に使用できます。絶対範囲は制限されますが、この構成により、優れたデータ レート(ビット/秒で測定されるデジタル情報転送、合計からエラー訂正オーバーヘッドを差し引いた値として示される場合もあります) と、カバレッジ エリア内での優れた信号一貫性が実現します。
設置前に、接地と避雷が必要です。写真に見られるように、すべての支持構造物には避雷針があります。
ダウンティルト設定戦略を適切に選択すると、ネットワーク全体の干渉を低減できます。ただし、ダウンティルト戦略が強すぎると、セルが重なり合わないため、カバレッジが全体的に失われます。ダウンティルトは、ローカル干渉の問題やセルが大きすぎるなどの特定の問題を解決するために使用できます。電気的なティルトにより、ビーム幅がわずかに狭まります。
右の写真には、異なる機械的なダウンチルトを持つ 2 つのセクター アンテナがあります。垂直に近いアンテナは、機械的な傾斜を持つアンテナよりも目立ちにくいことに注意してください。したがって、機械的な傾斜のない純粋な電気的な傾斜の使用は、目に見える場所での統合アンテナの受け入れを求めるオペレータにとって非常に重要な美観上の理由から魅力的な選択肢となります。
参照
外部リンク
- ライセンスフリーのワイヤレス ワイドエリア ネットワークの導入 (Cisco Press 著)
- CDMA ネットワークにおけるアンテナ傾斜制御
- UMTS ネットワークにおける P-CPICH 電力とアンテナ傾斜の最適化