Πώς επιλύει η τεχνολογία κατεύθυνσης το πρόβλημα του μη σήματος σε σήραγγες;

Οι κατευθυντήριες κεραίες, με την ισχυρή τους κατευθυντικότητα και τα χαρακτηριστικά υψηλής απόδοσης, έχουν αναδειχθεί ως βασικές συσκευές για την επίλυση των προβλημάτων απώλειας σήματος σε σήραγγες. Λειτουργούν μέσω των ακόλουθων συγκεκριμένων μηχανισμών:

1. Μεταγωγή σήματος εστίασης για να διεισδύσει εμπόδια σήραγγας

Οι κατευθυντήριες κεραίες συμπυκνώνουν την ενέργεια σήματος μικροκυμάτων σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση (αντί να διαχέονται πανταχού παρόντα). Αξιοποιώντας το υψηλό κέρδος (συνήθως πάνω από 15dBI), ενισχύουν τη διείσδυση του σήματος. Στις εισόδους της σήραγγας, αυτές οι κεραίες μπορούν να στοχεύουν με ακρίβεια τους κόμβους ρελέ μέσα στη σήραγγα, εστιάζοντας και μεταδίδοντας σήματα από σταθμούς βάσης εδάφους στη σήραγγα. Αυτό ελαχιστοποιεί την εξασθένηση του σήματος που προκαλείται από εμπόδια τοίχου της σήραγγας κατά τη διάρκεια της αρχικής διάδοσης. Ακόμη και όταν συναντάμε βαρύ δομές όπως σκυρόδεμα και βράχια, τα εστιασμένα σήματα διατηρούν επαρκή αντοχή για να χρησιμεύσουν ως αξιόπιστη πηγή σήματος για τμήματα βαθιάς σήραγγας.

2. Κάλυψη βασισμένη σε αναμετάδοση για την εξάλειψη των νεκρών ζώων σήματος

Σε μεγάλες σήραγγες, οι κατευθυντήριες κεραίες συνεργάζονται με σταθμούς αναμετάδοσης για να σχηματίσουν μια αλυσίδα αναμετάδοσης σήματος '. Κάθε σταθμός αναμετάδοσης είναι εξοπλισμένος με ένα ζεύγος κατευθυντικών κεραιών, δείχνοντας τους παρακείμενους κόμβους εμπρός και πίσω αναμετάδοσης αντίστοιχα, επιτρέποντας τη μετάδοση σήματος και την ενίσχυση. Για παράδειγμα, η κατευθυντική κεραία προς τα εμπρός λαμβάνει σήματα από την είσοδο της σήραγγας ή τους σταθμούς αναμετάδοσης ανάντη. Μετά την επεξεργασία με εξοπλισμό αναμετάδοσης, η οπίσθια κατεύθυνση κεραίας μεταδίδει με ακρίβεια τα σήματα σε σταθμούς αναμετάδοσης κατάντη. Αυτό εξασφαλίζει τη σταθερή μετάδοση σήματος κατά μήκος του άξονα της σήραγγας, αποτρέπει την απώλεια ενέργειας λόγω της διάχυσης και έτσι καλύπτει τις νεκρές ζώνες που αγωνίζονται οι παραδοσιακές πανευρωπαϊκές κεραίες.

3. Μεταμβτατική παρεμβολή πολλαπλών διαδρομών για την ενίσχυση της σταθερότητας του σήματος

Οι τοίχοι της σήραγγας, οι ράγες και άλλες δομές προκαλούν αντανακλάσεις σήματος, οδηγώντας σε παρεμβολές πολλαπλών διαδρομών. Η στενή δέσμη που χαρακτηρίζει τις κατευθυντικές κεραίες (με τυπικό πλάτος δέσμης ≤30 °) μειώνει την είσοδο ανακλώμενων σημάτων από μη στόχευση κατευθύνσεων στον δέκτη, μειώνοντας τις επιπτώσεις των παρεμβολών. Εν τω μεταξύ, η ακριβής βαθμονόμηση της γωνίας κεραίας (με περιθώριο σφάλματος ± 1 °) εξασφαλίζει ότι ο δέκτης καταγράφει μόνο σήματα από άμεσες ή πρωτογενείς διαδρομές αντανάκλασης, βελτιώνοντας τα ποσοστά επιτυχίας του σήματος. Ιδιαίτερα στις καμπύλες, οι κατευθυντικές κεραίες με ρυθμιζόμενες αγκύλες μπορούν να προσαρμόσουν τις γωνίες τους στην τροχιά της σήραγγας, διατηρώντας ένα σταθερό σύνδεσμο σήματος.

4. Προσαρμογή σε σύνθετα περιβάλλοντα και ενίσχυση της ανθεκτικότητας

Οι κατευθυντικές κεραίες που χρησιμοποιούνται σε σήραγγες συνήθως διαθέτουν σχεδιασμό υψηλής προστασίας. Τα περιβλήματα τους είναι κατασκευασμένα από ανθεκτικά σε διάβρωση και ανθεκτικά σε κρούσεις υλικά (όπως ανοξείδωτο χάλυβα) και διαθέτουν βαθμολογία IP65 ή υψηλότερη προστασία, επιτρέποντάς τους να αντέχουν στην υγρασία, τη σκόνη και τη δόνηση μέσα στη σήραγγα. Επιπλέον, η βελτιστοποιημένη δομή τους επιτρέπει τη σταθερή λειτουργία σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών από -40 ℃ έως 70 ℃, εξασφαλίζοντας ότι εκτελούν σταθερά λειτουργίες εστίασης σήματος και μετάδοσης κάτω από σκληρές συνθήκες σήραγγας, παρέχοντας έτσι αξιόπιστη υποστήριξη για τους συνδέσμους επικοινωνίας.