yang. Towers diri Penyokong (Kekisi/monopole)

menara sendiri menyokong, termasuk reka bentuk kekisi dan monopole, digunakan secara meluas untuk kestabilan dan kebolehsuaian mereka.

• Towers kekisi: Dicirikan oleh segitiga atau persegi keratan, Menara ini memberikan ketegaran dan kapasiti beban yang tinggi, Sesuai untuk memasang pelbagai antena . Pangkalan lebar mereka mengurangkan perubahan, Memastikan corak penjajaran antena dan radiasi yang konsisten. Walau bagaimanapun, Struktur besar mereka dapat meningkatkan tekanan beban angin, berpotensi mengubah tahap sidelobe antena .
• Menara Monopole: Struktur tiang tunggal seperti monopol tubular atau tirus adalah ruang yang cekap dan estetika sesuai untuk kawasan bandar. Sementara reka bentuk padat mereka meminimumkan pencerobohan visual, ruang pemasangan terhad dapat menyekat penempatan antena, mempengaruhi liputan arah dan mengoptimumkan .

b. Menara Guyed

Menara Guened bergantung pada kabel ketegangan untuk kestabilan, membolehkan ketinggian yang lebih tinggi pada kos bahan yang lebih rendah. Walau bagaimanapun:

• Sway dan ayunan: Kabel Guy Memperkenalkan Kerentanan kepada Angin yang Dipengaruhi Angin, yang mungkin menjejaskan penjajaran antena. Ini dapat merendahkan konsistensi isyarat, Terutama untuk kumpulan frekuensi tinggi (cth, 5G Amwave) memerlukan garis yang tepat .
• Gangguan elektromagnet (EMI): Kabel lelaki keluli boleh bertindak sebagai konduktor parasit, Memperkenalkan EMI yang mengganggu corak radiasi antena atau meningkatkan bunyi bising .

c. Menara bumbung yang dipasang

Struktur bumbung yang dipasang (cth, tiang atau kerangka) menghadapi cabaran yang unik:

• Batasan ketinggian: Terhad dengan ketinggian bangunan, Antena mungkin mengalami radius liputan yang dikurangkan. Sebagai contoh, Menara bumbung 30m biasanya meliputi 1-3 km, sementara menara 40m+ meluas hingga 5 km .
• Beban struktur dan getaran: Bangunan resonans dan pengembangan/penguncupan haba dapat mengalihkan kedudukan antena, mengubah kecekapan radiasi dan kesucian polarisasi .

2. Ketinggian menara dan prestasi antena

Ketinggian menara secara langsung berkorelasi dengan penyebaran isyarat dan liputan:

• Radius liputan: Menara yang lebih tinggi memanjangkan cakrawala radio, Mengatasi kelengkungan Bumi. Menara 305m mencapai ~ 40 km line-of-sight, sementara antena yang dipasang belon 3,000m meluas ke 200 km . Walau bagaimanapun, Ketinggian yang berlebihan memperkenalkan kehilangan trade-off dan kelewatan isyarat disebabkan peningkatan permukaan mencerminkan (cth, rupa bumi atau bangunan) .
• Keuntungan dan arah: Antena yang tinggi mengurangkan pantulan tanah dan gangguan multipath, meningkatkan keuntungan. Contohnya, Meningkatkan ketinggian dari 0 ° hingga 60 ° meningkatkan kualiti isyarat oleh 9.1 DB di UHF Frekuensi .
• 

3. Sifat bahan dan kesan dielektrik

Bahan menara mempengaruhi kecekapan antena melalui kekonduksian dan kerugian dielektrik:

• Bahan konduktif: Tembaga dan aluminium meminimumkan kerugian rintangan (kesan kulit), Kritikal untuk antena frekuensi tinggi. Besi atau keluli, walaupun kekuatan yang lebih tinggi, Meningkatkan kerugian ohm, mengurangkan kecekapan radiasi sehingga sehingga 2.65 DB dalam susunan impedans rendah .
• Substrat dielektrik: Menara dengan bahan komposit (cth, radom gentian kaca) mesti mengimbangi pemalar dielektrik (e) dan kehilangan tangen (tanδ). Bahan ε tinggi menyusut saiz antena tetapi menaikkan kerugian yang disebabkan oleh kelembapan, sementara substrat ε rendah (cth, Rogers® Laminates) Mengoptimumkan jalur lebar dan keuntungan .

4. Tekanan alam sekitar dan mekanikal

yang. Beban angin

Angin mengerahkan kilasan (K-faktor) dan kekuatan sisi di menara:

• Resonans struktur: Antena bertindak sebagai layar, menguatkan beban angin. Sebagai contoh, yang 30 angin mph menjana inersia yang mencukupi untuk runtuh bahagian kekisi yang tidak disandarkan .
• Penyimpangan corak radiasi: Antena bergoyang mengganggu ketepatan beam, Meningkatkan tahap sidelobe dan mengurangkan keistimewaan .

b. Variasi suhu

Pengembangan/penguncupan haba mengubah geometri menara:

• Keletihan bahan: Berbasikal termal berulang melemahkan sendi, menyebabkan misalignment. Menara keluli berkembang ~ 1.2 mm setiap 10 ° C setiap 100m, berpotensi beralih antena azimuth .
• Pergeseran harta dielektrik: Perubahan suhu berubah substrat ε dan tanδ, antena resonan detuning dan jalur lebar menyempitkan .

5. Kajian kes dan standard reka bentuk

Penyelidikan menyoroti interaksi antara reka bentuk menara dan prestasi antena:

• Piawaian TIA-222: Kajian perbandingan menunjukkan menara kekisi yang direka di bawah Tia-222-G bertahan 15% beban angin yang lebih tinggi daripada struktur yang mematuhi TIA-222-H, Memastikan corak radiasi yang stabil di bawah keadaan yang melampau .
• Pengukuhan teknik: Tetulang peringkat komponen (cth, Bracing bahagian sudut) Mengurangkan anjakan oleh 20% Dalam menara yang dipasang, Meningkatkan kestabilan pemasangan antena .

6. Strategi Pengoptimuman

Untuk mengurangkan kesan buruk:

• Reka Bentuk Aerodinamik: Monopoles yang diselaraskan atau bahagian kisi yang diselubungi mengurangkan beban angin oleh 30% .
• Pemilihan Bahan: Kekuatan tinggi, aloi rendah (cth, keluli tergalvani) Ketahanan dan kekonduksian keseimbangan .
• Peredam dinamik: Peredam massa yang ditala menekan ayunan menara, Mengekalkan penjajaran antena dalam ± 0.5 ° semasa ribut .

kesimpulan

Struktur menara sangat mempengaruhi prestasi antena melalui kestabilan mekanikal, sifat bahan, dan ketahanan alam sekitar. Reka bentuk optimum memerlukan keseimbangan struktur keteguhan dengan kecekapan elektromagnetik, Dipandu oleh piawaian seperti TIA-222 dan simulasi khusus kes. Trend masa depan, seperti menara yang dipasang dengan drone , mungkin lagi batasan ketinggian dari kekangan struktur, merevolusikan seni bina komunikasi tanpa wayar.