Роль рупорных антенн в сети WISP

Беспроводной провайдер доставляет широкополосный доступ через несколько участков, как показано на схеме. Параболическая антенна принимает сигнал от вышестоящей базовой станции. Радиоретранслятор передает его антенне доступа на вышке, обслуживающей каждый дом. Участок backhaul представляет собой канал «точка-точка», обычно на параболических антеннах. В доме каждый абонент подключается через антенну CPE.

Антенна доступа относится к части сети «точка-многоточка» и определяет число абонентов, которое может обслуживать вышка. На схеме в этой позиции показана секторная панель. В этом руководстве рассматриваются узконаправленные рупорные антенны, заменяющие ее по мере роста сети на вышках и крышах. Настройка «режим WISP» в бытовых роутерах относится к другой теме. Для WiFi-покрытия парка, кампуса или площадки мероприятий смотрите руководство по наружному покрытию WiFi.

Почему WISP переходят от секторных панелей к рупорам

При росте беспроводные интернет-провайдеры достигают «предела плотности». Добавление абонентов на одну вышку с традиционными секторными панелями 90° или 120° вызывает взаимные помехи и исчерпание спектра. Каждый широкий сектор слышит радиоустройства в большом угловом диапазоне, поэтому соседним секторам трудно повторно использовать те же каналы.

Решение заключается в уплотнении сети с узконаправленными рупорными антеннами. Рупор концентрирует энергию в узком луче, позволяя одной вышке иметь больше секторов и чаще повторно использовать частоты. Если вы еще рассчитываете традиционную секторную конфигурацию, смотрите наше руководство по наружным секторным антеннам.

Преимущество симметричного распределения RF-энергии

На загруженном объекте рупоры превосходят секторные панели с патч-массивами благодаря форме луча. Секторная панель создает плоский луч, широкий по горизонтали и узкий по вертикали. Круглая рупорная антенна с двойной поляризацией формирует почти симметричный луч. Например, BBT-4971HO20R-N2 имеет 20° по горизонтали и 17° по вертикали в диапазоне 4.9–5.4 GHz.

Равномерный луч с низкими боковыми лепестками принимает меньше шума от земли и неба, снижая шумовой фон в каналах с рупорами 5.8 GHz. Для каждого рупора BBT в этом руководстве также указаны отношение вперед/назад не менее 25 dB и межпортовая развязка не менее 25 dB. Сигналы с тыльной стороны не попадают в приемник, а тракты H и V радиоустройства MIMO 2×2 четко разделены.

Когда выбирать рупоры 20° или 30° для вышки

Для большинства высокопроизводительных систем «точка-многоточка» выбор сводится к рупорам 20° или 30°. Как китайский производитель обоих вариантов, BBT ANTENNAS объясняет технические различия, чтобы вы уверенно планировали каждую вышку.

Сценарий A: когда использовать рупор WISP 20°

Рупорная антенна 20° подобна «снайперской винтовке» в связи WISP. Она обеспечивает максимальное усиление и наиболее точную локализацию RF-энергии; BBT-4971HO20R-N2 достигает 20.5 dBi в верхнем диапазоне.

• Удаленные группы клиентов: более узкий луч сильнее концентрирует энергию и достигает групп клиентов далеко от вышки. Это ваши дальние направления.
• Максимальное повторное использование частот: рупоры WISP 20° позволяют размещать оборудование очень плотно на загруженной вышке. Несколько рупоров можно установить рядом с минимальными промежутками.
• Высокий уровень шума: в городах с загрязненным спектром луч 20° работает как пространственный фильтр, подавляя шум за пределами узкого поля приема.

Сценарий B: когда использовать рупор WISP 30°

Рупорная антенна 30° является универсальным рабочим вариантом для сетей WISP. Она сочетает площадь покрытия и развязку.

• Микро-PoP: на небольших вышках или крышах, обслуживающих местный район, набор рупоров 30° дает отличное покрытие без необходимости управлять слишком большим числом секторов.
• Более широкий разброс клиентов: когда абоненты распределены по территории, но требуется производительность выше обычного сектора, рупор 30° охватывает большую площадь без проблем боковых лепестков патч-антенн.
• Экономичность: для покрытия 360° нужно 12 рупоров 30° против 18 рупоров 20°, что сокращает начальные вложения в антенны базовой станции.

Сравнение вариантов на одной вышке:

Расчет числа антенн предполагает покрытие каждой антенной ее номинальной ширины луча. Реальная конфигурация зависит от расположения абонентов и перекрытия между секторами. Данные секторов взяты из характеристик панелей BBT 5 GHz, достигающих похожего усиления за счет сужения вертикального луча. Преимущество рупора заключается в точной концентрации энергии по горизонту.

Рупорные антенны WISP BBT для секторов 20° и 30°

Сценарию 20° соответствует круглый BBT-4971HO20R-N2, сценарию 30° — асимметричный BBT-4971HO18HV-N2. Компактный BBT-4971HO15HV дает более легкий вариант 30° в диапазоне 4.9–5.4 GHz. Значения в карточках приведены по порядку диапазонов: 4900–5400, 5400–6400 и 6400–7125 MHz.

Рупор 20° для дальних направлений и плотных вышек

BBT-4971HO20R-N2

4900–7125 MHz
19 / 20 / 20.5 dBi
По горизонтали 20° / 17° / 15°
По вертикали 17° / 15° / 15°
Двойная поляризация H/V · 2 × N-Female
Φ230 × 350 mm · 0.75 kg

Подробнее

Асимметричный рупор класса 30° для микро-PoP

BBT-4971HO18HV-N2

4900–7125 MHz
16.5 / 17.5 / 17.1 dBi
По горизонтали 40° / 36° / 30°
По вертикали 20° / 19° / 18°
По горизонтали на 6 dB: 65° / 60° / 55°
Двойная поляризация H/V · 2 × N-Female
226 × 92 × 350 mm · 0.7 kg

Подробнее

Компактный рупор, 30° в нижнем диапазоне

BBT-4971HO15HV

4900–7125 MHz
15.5 / 17 / 18 dBi
По горизонтали 30° / 24° / 20°
По вертикали 24° / 22° / 19°
Двойная поляризация H/V · 2 × N-Female
Φ150 × 240 mm · 0.45 kg

Подробнее

Нужен промежуточный луч? BBT-4971HO19HV дает 17.5 / 19 / 19 dBi при горизонтальном луче 23° / 23° / 20°. Все четыре модели входят в линейку BBT рупоров 4900–7125 MHz.

Усиление и ширина луча по диапазонам

Луч рупора сужается с ростом частоты, поэтому обозначение «20°» или «30°» справедливо только для части диапазона. Выбирайте модель по диапазону, в котором действительно работают ваши радиоустройства.

Модель	Диапазон (MHz)	Усиление	Ширина луча по горизонтали (3 dB)	Ширина луча по вертикали (3 dB)
BBT-4971HO20R-N2 Круглый рупор	4900–5400	19 dBi	20°	17°
	5400–6400	20 dBi	17°	15°
	6400–7125	20.5 dBi	15°	15°
BBT-4971HO19HV Круглый рупор	4900–5400	17.5 dBi	23°	20°
	5400–6400	19 dBi	23°	18°
	6400–7125	19 dBi	20°	17°
BBT-4971HO15HV Компактный круглый рупор	4900–5400	15.5 dBi	30°	24°
	5400–6400	17 dBi	24°	22°
	6400–7125	18 dBi	20°	19°
BBT-4971HO18HV-N2 Прямоугольный асимметричный рупор	4900–5400	16.5 dBi	40°	20°
	5400–6400	17.5 dBi	36°	19°
	6400–7125	17.1 dBi	30°	18°

Номинальные значения из спецификаций BBT: допуск усиления ±0.5 dBi, ширины луча от ±3° до ±5°. Все четыре модели имеют двойную поляризацию H/V, 2 × разъема N-female, VSWR ≤2.0, отношение вперед/назад ≥25 dB, межпортовую развязку ≥25 dB, импеданс 50 Ω, максимальную входную мощность 100 W, заземление DC, корпус из алюминиевого сплава с белым радиопрозрачным обтекателем, рабочую температуру от -40 °C до +60 °C, крепление на мачту Φ30–60 mm и допустимую скорость ветра 60 m/s.

Посмотреть все рупорные антенны

Симметричные или асимметричные рупорные антенны?

Рупоры выпускаются с двумя формами луча, и BBT ANTENNAS производит оба варианта. Наше сравнение рупорных и параболических антенн объясняет формирование луча рупора. На вышке его форма определяет работу каждого сектора.

• Симметричные круглые рупоры сохраняют близкую ширину горизонтального и вертикального лучей. BBT-4971HO20R-N2 имеет 20° / 17° / 15° по горизонтали и 17° / 15° / 15° по вертикали в трех диапазонах. Чистый концентрированный луч подходит для дальних и плотных секторов, где важен каждый градус развязки.
• Асимметричные прямоугольные рупоры расширяют горизонтальный луч, оставляя вертикальный узким. BBT-4971HO18HV-N2 имеет 40° / 36° / 30° по горизонтали и 20° / 19° / 18° по вертикали, охватывая больший угол меньшим числом устройств и ограничивая шум от земли и неба.

Используйте круглые рупоры там, где главное значение имеют расстояние и повторное использование частот, а прямоугольные там, где одна точка крепления должна покрыть широкий район. На многих вышках применяют оба типа: рупор 20° направлен на удаленную группу клиентов, а рупоры класса 30° обслуживают ближайшие улицы.

Одна антенна для всех частот: от 4.9 до 7.1 GHz

Готовность к будущему критически важна. Оборудование, поддерживающее только старые диапазоны 5 GHz, становится риском при переходе сетей на WiFi 6E и WiFi 7.

BBT ANTENNAS создает рупорные антенны 4900–7125 MHz как настоящие сверхширокополосные решения. Одна физическая антенна поддерживает:

• Связь служб общественной безопасности (4.9 GHz)
• Нелицензируемые 5 GHz (UNII-1, 2, 3)
• Новый спектр 6 GHz (5925–7125 MHz)

WISP могут обновить радиоустройства до новых стандартов 5 GHz или фирменных протоколов 6 GHz без оплаты подъема на вышку для замены антенны. Рупор, установленный сегодня для 5 GHz, готов к радиоустройствам 6 GHz завтра. Радиоустройство определяет рабочие каналы с учетом местных правил использования спектра. В верхней части диапазона луч сужается, как показано в таблице.

Почему WISP и антенные бренды закупают рупоры у BBT ANTENNAS

От точности луча 20° до сбалансированного покрытия 30°: переход к рупорной технологии неизбежен для сетей WISP, которые продолжают расти. BBT ANTENNAS проектирует и производит эти рупоры на собственном заводе в Фошане, Китай, для беспроводных провайдеров, сетевых интеграторов, дистрибьюторов и брендов беспроводного оборудования.

• Полная линейка рупоров WISP: четыре модели с двойной поляризацией, диапазоном 4900–7125 MHz и усилением от 15.5 до 20.5 dBi, в круглых и прямоугольных корпусах. Официальный каталог BBT включает рупорные антенны в линейку WLAN и WiFi для систем «точка-точка» и «точка-многоточка».
• Для открытых вышек: молниезащита с заземлением DC, допустимая скорость ветра 60 m/s и рабочая температура от -40 °C до +60 °C для каждой модели.
• Собственные испытания: сетевые анализаторы для проверки RF-характеристик, оборудование для испытаний дождем и соляным туманом.
• Более 30 лет в антеннах: история BBT начинается в 1991.
• Масштаб и инженерная компетенция: более 200 сотрудников, включая инженеров RF, микроволновой техники, моделирования и конструкций, и цех 30,000 m² для разработки и производства.
• Сертифицированные системы качества: ISO 9001:2015 и ISO 14001:2015.
• Четыре этапа контроля качества: проверка сырья, контроль в процессе производства, итоговая и предотгрузочная проверки.
• OEM/ODM для вашего бренда: индивидуальные частотный диапазон, усиление, ширина луча, поляризация, разъемы, цвет корпуса и маркировка вашим брендом.

Продаете радиоустройства WISP или комплекты для вышек под своим именем? Наши OEM/ODM-услуги по антеннам помогают создавать масштабируемые, эффективные и готовые к будущему сети. Цена рассчитывается для каждого проекта, доступны образцы для оценки. Узнайте о работе с брендами и дистрибьюторами на странице производства заказных и OEM-антенн.

Вопросы о рупорных антеннах WISP