Kako usmerjena tehnologija rešuje problem brez signala v predorih?

Usmerjene antene s svojo močno usmerjenostjo in značilnostmi z visokim ojačenjem so se izkazale kot ključne naprave za reševanje težav z izgubo signala v predorih. Delujejo prek naslednjih posebnih mehanizmov:

1. Osredotočen prenos signala za prebijanje ovir v predorih

Usmerjene antene koncentrirajo energijo mikrovalovnega signala v določeni smeri (namesto da se razpršijo vsesmerno). Z visokim ojačenjem (običajno nad 15 dBi) izboljšajo prodor signala. Na vhodih v predor lahko te antene natančno ciljajo na relejna vozlišča v predoru, fokusirajo in prenašajo signale iz zemeljskih baznih postaj v predor. To zmanjša oslabitev signala, ki jo povzročijo ovire v steni tunela med začetnim širjenjem. Tudi pri naletu na težke strukture, kot so beton in skale, fokusirani signali ohranijo zadostno moč, da služijo kot zanesljiv vir signala za globoke odseke tunela.

2. Relejna pokritost za odpravo mrtvih con signala

V dolgih tunelih usmerjene antene sodelujejo z relejnimi postajami, da tvorijo 'verigo signalnih relejev'. Vsaka relejna postaja je opremljena s parom usmerjenih anten, ki kažejo na sosednja sprednja oziroma zadnja relejna vozlišča, kar omogoča usmerjen prenos in ojačanje signala. Na primer, usmerjena antena sprejema signale iz vhoda v predor ali gorvodnih relejnih postaj. Po obdelavi z relejno opremo vzvratno usmerjena antena natančno prenaša signale do relejnih postaj v smeri toka. To zagotavlja stabilen prenos signala vzdolž osi tunela, preprečuje izgubo energije zaradi difuzije in tako pokriva mrtve cone, ki jih tradicionalne vsesmerne antene težko dosežejo.

3. Zmanjšanje večpotnih motenj za povečanje stabilnosti signala

Stene predorov, tirnice in druge strukture povzročajo odboj signala, kar vodi do večpotnih motenj. Značilnost ozkega snopa usmerjenih anten (s tipično širino snopa ≤30°) zmanjša vstop odbitih signalov iz neciljnih smeri v sprejemnik, kar zmanjša vplive motenj. Medtem pa natančna kalibracija kota antene (z mejo napake ±1°) zagotavlja, da sprejemnik zajame samo signale iz neposrednih ali primarnih odbojnih poti, kar izboljša stopnjo uspešnosti demodulacije signala. Zlasti na ovinkih lahko usmerjene antene z nastavljivimi nosilci prilagodijo svoje kote tiru predora in tako ohranijo stabilno signalno povezavo.

4. Prilagajanje zapletenim okoljem in izboljšanje vzdržljivosti

Usmerjene antene, ki se uporabljajo v predorih, so običajno zasnovane z visoko stopnjo zaščite. Njihova ohišja so izdelana iz materialov, odpornih proti koroziji in udarcem (kot je nerjavno jeklo) in se ponašajo z zaščitno stopnjo IP65 ali višjo, kar jim omogoča, da prenesejo vlago, prah in tresljaje v tunelu. Poleg tega njihova optimizirana struktura omogoča stabilno delovanje v širokem temperaturnem območju od -40 ℃ do 70 ℃, kar zagotavlja dosledno izvajanje funkcij ostrenja signala in prenosa v težkih tunelskih pogojih, s čimer zagotavlja zanesljivo podporo za komunikacijske povezave.