Высокая повторяемость электрических параметров антенн имеет большое значение при серийном производстве для обеспечения идентичности ДН. Печатный монтаж обеспечивает высокую точность изготовления элементов антенн, а следовательно, высокую повторяемость характеристик антенн.
В дипольных антеннах при изготовлении вибраторов, например, методом штамповки (Andrew и RFS) неизбежны некоторые неточности размеров механических элементов антенны, и, как следствие, электрических характеристик. Для повышения точности геометрических размеров и формы – производители (например, Kathrein) изготавливают диполи методом литья или фрезеровки (из прокатного профиля), что несколько удорожает конструкцию.
(Рис. 11) Дипольный излучатель антенны Kathrein 741336 с кроссполяризацией диапазона 1710-2170 МГц, выполненный методом литья (фото слева) и дипольный излучатель антенны Kathrein 742270 с кроссполяризацией диапазона 1710-2170 МГц, выполненный методом фрезеровки из прокатного профиля (фото справа)
Сложность соблюдения геометрической длины отдельных отрезков кабелей в линиях запитки и их точного местоположения при пайке неизбежно приводит к некоторому рассогласованию фаз запитки отдельных элементов антенной решётки. Большое число точек пайки потенциально увеличивает риск возникновения интермодуляции. Пайка в таких антеннах выполняется вручную. Никто не застрахован, что при ручной пайке могут быть допущены ошибки, поэтому производители вынуждены проводить тщательную проверку антенн после производства, опять же удорожая процесс производства.
(Рис. 12) Система запитки двухдиапазонной антенны Kathrein 741336, выполненная коаксиальным кабелем.
Коэффициент кроссполяризации
Высокая поляризационная развязка очень важна для обеспечения эффективного разнесенного приема. Степень эффективности поляризационной развязки между антенными системами определяется коэффициентом кроссполяризации, который должен поддерживаться во всем секторе углов излучения.
Современные технологии изготовления излучателей позволяют достичь высоких (до 25 дБ) значений коэффициента кроссполяризации в направлении основного излучения, однако на краях ДН в дипольных антеннах он падает до 10 дБ, что снижает эффективность разнесённого приёма, в частности, в зоне handover.
Полосковые антенны, благодаря конструкции излучателя, обеспечивают высокую относительную равномерность коэффициента кроссполяризации во всём секторе (120°) углов излучения (обычно 15 – 17 дБ).
Уровень излучения назад
Особенности функционирования сетей UMTS предъявляют повышенные требования к подавлению боковых и задних лепестков ДН в горизонтальной плоскости. В идеале, панельная антенна должна излучать в секторе 120°, резко снижая уровень излучения за его пределами. На практике производители добиваются подавления уровня излучения назад на 30 дБ. Однако важно подавить излучение назад в широком секторе углов.
На уровень излучения в задней полусфере ДН основную роль играет конструкция рефлектора антенны. Чаще всего, производители панельных антенн применяют рефлектор, выполненный методом штамповки из алюминиевого листа, который представляет собой профиль с отогнутыми краями в виде буквы П.
(Рис. 13) Рефлектор трёхдиапазонной (900-1800-UMTS) антенны Kathrein 742270 выполненный в виде профиля из П‑образного штампованного листа, с дополнительными элементами.
В низких диапазонах частот эффективность такого рефлектора достаточно высока, однако для снижения уровня излучения назад в диапазонах частот 1710 - 2170 МГц приходится применять дополнительные элементы, располагаемые вокруг соответствующих излучателей (Kathrein), либо на обратной стороне антенны (Andrew).
(Рисю 14) Рефлектор антенны Andrew UMW-09015-2D диапазона 1710-2170 МГц, выполненный в виде профиля из П‑образного штампованного листа, с дополнительным элементом.
Powerwave в конструкции рефлектора своих панельных антенн активно использует U-образные четвертьволновые профили для снижения затекания ВЧ токов за рефлектор с целью уменьшения уровня задних и боковых лепестков излучения, добиваясь подавления излучения назад на 25 - 30 дБ в секторе 120 - 150°.
(Рис. 15) Рефлектор антенны Powerwave 7720.00 диапазона 1710-2170 МГц с U‑образными четвертьволновыми элементами, выполненный из алюминиевого проката.