Hoe lost directionele technologie het probleem van geen signaal in tunnels op?

Directionele antennes, met hun sterke gerichtheid en hoge versterkingseigenschappen, zijn uitgegroeid tot sleutelapparaten voor het oplossen van problemen met signaalverlies in tunnels. Ze functioneren via de volgende specifieke mechanismen:

1. Gerichte signaaloverdracht om tunnelobstakels te doordringen

Directionele antennes concentreren microgolfsignaalenergie in een specifieke richting (in plaats van omnidirectioneel te verspreiden). Door gebruik te maken van een hoge versterking (doorgaans meer dan 15 dBi) verbeteren ze de signaalpenetratie. Bij tunnelingangen kunnen deze antennes zich nauwkeurig richten op relaisknooppunten in de tunnel, waarbij ze signalen van grondbasisstations de tunnel in sturen en verzenden. Dit minimaliseert signaalverzwakking veroorzaakt door tunnelwandobstakels tijdens de initiële voortplanting. Zelfs wanneer ze zware constructies zoals beton en rotsen tegenkomen, behouden de gefocuste signalen voldoende kracht om als betrouwbare signaalbron voor diepe tunnelsecties te dienen.

2. Op relais gebaseerde dekking om signaaldode zones te elimineren

In lange tunnels werken directionele antennes samen met relaisstations om een ​​'signaalrelaisketen' te vormen. Elk relaisstation is uitgerust met een paar directionele antennes, die respectievelijk naar aangrenzende voorste en achterste relaisknooppunten wijzen, waardoor directionele signaaloverdracht en versterking mogelijk is. De voorwaarts gerichte antenne ontvangt bijvoorbeeld signalen van de tunnelingang of stroomopwaartse relaisstations. Na verwerking door relaisapparatuur verzendt de achterwaarts gerichte antenne de signalen nauwkeurig naar stroomafwaartse relaisstations. Dit zorgt voor een stabiele signaaloverdracht langs de tunnelas, voorkomt energieverlies als gevolg van diffusie en dekt zo dode zones af die traditionele omnidirectionele antennes moeilijk kunnen bereiken.

3. Het beperken van multipath-interferentie om de signaalstabiliteit te vergroten

Tunnelwanden, rails en andere constructies veroorzaken signaalreflecties, wat leidt tot multipath-interferentie. De smalle bundelkarakteristiek van directionele antennes (met een typische bundelbreedte van ≤30°) vermindert de binnenkomst van gereflecteerde signalen uit niet-doelrichtingen in de ontvanger, waardoor de interferentie-impact wordt verminderd. Ondertussen zorgt de nauwkeurige kalibratie van de antennehoek (met een foutmarge van ±1°) ervoor dat de ontvanger alleen signalen opvangt van directe of primaire reflectiepaden, waardoor de succespercentages van signaaldemodulatie worden verbeterd. Vooral in bochten kunnen richtantennes met verstelbare beugels hun hoeken aanpassen aan het traject van de tunnel, waardoor een stabiele signaalverbinding behouden blijft.

4. Aanpassing aan complexe omgevingen en verbetering van de duurzaamheid

Directionele antennes die in tunnels worden gebruikt, hebben doorgaans een ontwerp met hoge bescherming. Hun behuizingen zijn gemaakt van corrosiebestendige en slagvaste materialen (zoals roestvrij staal) en hebben een beschermingsgraad IP65 of hoger, waardoor ze bestand zijn tegen vocht, stof en trillingen in de tunnel. Bovendien zorgt hun geoptimaliseerde structuur voor een stabiele werking over een breed temperatuurbereik van -40℃ tot 70℃, waardoor ze consistent signaalfocussering en transmissiefuncties uitvoeren onder zware tunnelomstandigheden, waardoor betrouwbare ondersteuning voor communicatieverbindingen wordt geboden.