2. Giai đoạn 1 (Phase 1): Sector hóa
3.3.5.4 cao và góc nghiêng (down tilt) của anten:
Khi anten đặt thẳng đứng, hướng búp sóng chính sẽ nằm trên một đường thẳng nằm ngang.
Hình 3-3-21 Anten vô hướng có góc nghiêng bằng 0 độ
Ở những khu vực thị trấn nhỏ hay nông thôn, lưu lượng của hệ thống thấp nên việc tái sử dụng tần số là không cần thiết. Do vậy, ta nên sử dụng các vị trí cao hay đặt anten cao để tối đa hoá vùng phủ sóng.
Tuy nhiên ở những khu vực đô thị lớn, lưu lượng hệ thống cao, kích thước cell hẹp thì có lẽ thích hợp nhất là giảm độ cao anten để có làm giảm can nhiễu kênh chung. Tuy nhiên, nếu đặt quá thấp, các vật cản (nhà cao tầng...) sẽ có ảnh hưởng lớn tới chất lượng hệ thống. Do vậy, hiện nay độ cao anten ở các đô thị thường là 30 ÷ 50 m. Để giải quyết phạm vi vùng phủ sóng hẹp, một kỹ thuật được đưa ra là “làm nghiêng hướng búp sóng chính của anten” (down tilt).
Để thấy rõ hiệu quả của “downtilt” đối với chất lượng hệ thống ta xét minh họa sau:
Chúng ta đã biết rằng công suất bức xạ của anten càng giảm khi càng rời xa búp sóng chính. Đồ thị thực nghiệm sau đây (được xây sựng từ đặc tính bức xạ của anten trong mặt phẳng đứng) chỉ rõ quan hệ đó.
Đồ thị này sử dụng cho 3 loại anten có độ rộng búp sóng trong mặt phẳng đứng lần lượt là 70 , 140 , 280 .
Trong đó:
Trục X biểu diễn góc α là góc giữa hướng ta đang xét và hướng bức xạ chính trên mặt phẳng đứng (Vertical Angle – Degree 0C).
Trục Y biểu diễn sự suy hao cường độ trường (Gain Reduction - dB).
Hình 3-3-22 Đồ thị quan hệ giữa góc thẳng đứng và suy hao cường độ trường
Giả thiết có hai cell A và B sử dụng cùng tần số. Bán kính mỗi cell r = 500m, khoảng cách hai cell là d = 4 km, độ cao anten là h = 30 m, độ rộng búp sóng là 70 .
Hình 3-3-23 Ví dụ về hiệu quả của “downtilt”
Sử dụng đồ thị thực nghiệm ta tính được:
• Suy hao tín hiệu nhiễu của cell A gây ra tại cell B:
arctg d h arctg ) 0,430 4000 30 ( ) ( = = = α
Từ đồ thị thực nghiệm ta có Gain Reduction = 0,2 (dB). • Suy hao tín hiệu của anten A tại biên của cell A:
0 44 , 3 ) 500 30 ( ) ( = = = arctg r h arctg β
Nên Gain Reduction = 4 (dB).
Bây giờ ta nghiêng góc của anten A đi một góc 4,930, khi đó hướng búp sóng chính đã lệch đi góc 4,930 . Lúc này:
• Suy hao tín hiệu nhiễu của cell A gây ra tại cell B: α’ = dt - α = 4,930 – 0,430 = 4,50 Nên Gain Reduction = 6,2 (dB). • Suy hao tín hiệu của anten A tại biên của cell A:
β’ = dt – β = 4,930 – 3,440 = 1,490 Nên Gain Reduction = 0,5 (dB).
Như vậy ta thấy, tín hiệu nhiễu do cell A gây ra cho cell B lúc này đã bị suy hao đáng kể (suy hao thêm 6 dB), đồng thời suy hao tín hiệu trong cell A đã giảm đáng kể nghĩa là chất lượng phủ sóng ở cell A đã được cải thiện.
Qua thí dụ trên ta thấy, với việc nghiêng góc của anten thì chất lượng phủ sóng của cả hai cell A và B đều được cải thiện. Vừa làm chất lượng thu ở cell A tăng lên, vừa làm giảm nhiễu do cell A gây ra cho cell B.
Việc nghiêng góc anten có thể dùng để giải quyết vấn đề phủ sóng. Tuy nhiên việc áp dụng nghiêng góc anten cần có sự phân tích kỹ càng những yếu tố liên quan có thể xảy ra trong vùng phủ sóng.
